Uno studio condotto dal Dartmouth College presenta un materiale completamente nuovo ad alte prestazioni per la realizzazione degli assorbitori solari nel fotovoltaico a film sottile
Utilizzato un metodo di screening computazionale ad alto rendimento
(Rinnovabili.it) – Dopo oltre 15 di studi sulla perovskite – ultima grande new entry in campo solare – un nuovo materiale fotovoltaico si affaccia nel settore. O per meglio dire, una classe di materiali, chiamati “Zintl” e in grado di rinnovare le ricerche nel campo del film sottile. La scoperta appartiene ad un gruppo di ingegneri del Dartmouth College, negli USA, che grazie ad un esclusivo metodo di screening computazionale ad alto rendimento hanno valutato circa 40.000 materiali candidati. E in tempi rapidissimi. Il risultato? L’analisi ha identificato lo Zintl-fosfuro BaCd2P2 come un potenziale assorbitore solare ad alta efficienza.
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“Abbiamo costruito un database di materiali conosciuti, sia naturali che artificiali“, spiega Geoffroy Hautier, professore e coautore della ricerca. “Questo ci dà la capacità di selezionare rapidamente e prendere decisioni su ciò che può o non può essere. Non siamo stati in grado di effettuare uno screening per la stabilità, ma abbiamo potuto restringere il campo a circa venti materiali solari ragionevoli – tra le migliaia e migliaia di possibilità – e dopo aver parlato con i nostri colleghi, abbiamo avuto la sensazione che questo [nuovo materiale fotovoltaico] sarebbe stato stabile“.
Le prestazioni del nuovo materiale fotovoltaico
Una volta testato in laboratorio il nuovo assorbitore ha dimostrato capacità interessanti, evidenziando un gap di banda ottimale, una fotoluminescenza brillante e una lunga durata del portatore. Ma il BaCd2P2 non è solo capace di trasformare in modo efficiente la luce in elettricità, ma si rivela stabile sia all’aria che all’acqua. “Puoi tenerlo fuori per sei mesi e rimarrà lo stesso“, osserva Hautier. “Quando non devi preoccuparti dell’umidità e della contaminazione dell’aria, i costi si riducono notevolmente”. Il bonus? E’ ottenuto da materiali abbondanti.
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Il lavoro è appena iniziato. Il gruppo intende da un lato continuare a migliorare gli strumenti di screening e dall’altro approfondire le opportunità degli “Zintl”, caratterizzando meglio la classe di materiali per capire come assorbe i fotoni e come trasformarlo in pellicole sottili. “Non lo avremo domani come pannello solare”, aggiunge Hautier, “ma riteniamo che questa famiglia di materiali sia eccezionale e che valga la pena di essere esaminata”. La ricerca è stata pubblicata su Joule (testo in inglese).
