Resine incorporate alla polvere di carbonio e mixate con metalli: cosi viene alla luce un nuovo materiale da impiegare nella prolifica ricerca sul fotovoltaico
*LE TECNONEWS DELLA SETTIMANA* – Nasce nei laboratori dell’Ohio State University un nuovo materiale che supera due dei principali ostacoli ancora associati all’energia solare: assorbire in una sola volta tutta l’energia contenuta nella luce visibile e generare gli elettroni in modo da renderli più facilmente catturabili. Per ottenere queste performance un team di chimici ha combinato elettricamente la “plastica conduttiva”, vale a dire resine plastiche incorporate con polvere o fibre di carbonio, con metalli come il molibdeno e il titanio. Il risultato ottenuto è stato un materiale ibrido capace di catturare tutta la gamma dei colori dell’arcobaleno, quella porzione dello spettro elettromagnetico visibile dall’occhio umano, approssimativamente compresa tra 400 e 700 nanometri di lunghezza d’onda e che coincide con la regione di massima emissione da parte del sole. Nel processo fotovoltaico si ha nel materiale semiconduttore la creazione di una coppia di cariche (elettrone-lacuna) che vengono raccolte attraverso opportuni tipi di contatti elettrici. Per avere un’alta efficienza (in termini di numero di cariche elettriche raccolte per fotone incidente) si deve poter separare velocemente la coppia prodotta, per evitarne la ricombinazione con l’atomo da cui provengono. Gli elettroni, infatti, rimangono liberi per una piccola frazione di secondo prima ritornare negli atomi. Nel materiale ibrido, assicurano i ricercatori, le cariche hanno a disposizione tempi di separazione notevolmente più lunghi (200 microsecondi contro i 12 picoseconds). Questo lungo stato eccitato in cui si trova l’elettrone dovrebbe permetterci di manipolare meglio la separazione di carica”, ha spiegato Malcolm Chisholm, professore universitario e presidente del Dipartimento di Chimica all’Ohio State University. Alle condizioni attuali il materiale è ancora lontano anni da un possibile sviluppo commerciale, ma – ha aggiunto – questo esperimento fornisce una prova di concetto che offre un ulteriore linea di sviluppo per le celle solari. Chisholm dopo aver ricevuto il finanziamento della National Science Foundation sta ora lavorando con altri scienziati al fine di sviluppare ulteriormente il materiale, come parte dell’Advanced Materials Initiative, uno dei programmi TIE (Targeted Investment in Excellence) dell’università.
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