Un nuovo modo di guardare alle celle solari

I cristalli di perovskite potrebbero essere ingegnerizzati per superare il silicio.

di Richard Martin

Questa settimana un team del Lawrence Berkeley National Laboratory ha compiuto un importante passo in avanti verso lo sfruttamento dei perovskiti come base per tipologie più economiche ed efficienti di celle solari.

Gli scienziati hanno scoperto che le prestazioni nelle superfici dei materiali con questa distintiva struttura cristallina possono variare sensibilmente. I perovskiti sono formati da minuscoli grani sfaccettati, spiega Alexander Weber-Bargioni, uno dei ricercatori a capo del team, ed alcune di queste superfici sono molto più efficienti delle altre nel produrre corrente elettrica.

Il risultato suggerisce che l’ottimizzazione delle sfaccettature ottimali potrebbe portare allo sviluppo di celle solari molto più efficienti. Alcune delle sfaccettature studiate dal gruppo di Berkeley riescono a convertire l’energia del sole in elettricità con una efficienza prossima al 31 percento, che è il limite teorico per le celle in perovskite. L’efficienza delle celle solari in perovskite attualmente in sviluppo si aggira intorno al 20 percento, mentre le comuni celle solari in silicio hanno un’efficienza compresa fra il 17 e il 20 percento.

Il lavoro è stato descritto in un paper comparso su Nature Energy ed è il risultato di un progetto di visualizzazione seguito da David Ginger, un professore di chimica dell’Università di Washington. Nel caso in cui fosse possibile controllare con precisione l’orientamento dei cristalli di perovskite, scrive Ginger in un articolo di accompagnamento, “potremmo aiutare i perovskiti a raggiungere i loro limiti prestazionali teorici”.

La sfida, ora, è realizzare celle in perovskiti le cui sfaccettature siano allineate in parallelo per potenziare l’efficienza complessiva del dispositivo. “Credo che il quesito ultimo sia come controllare la crescita del cristallo di perovskite”, dice Yang Yang, un professore di scienza e ingegneria dei materiali della UCLA. “Non è una cosa semplice”.

Diversi istituti di ricerca fra cui il laboratorio di Henry Snaith dell’Università di Oxford e il National Renewable Energy Laboratory di Golden, Colorado, stanno portando avanti il lavoro per sviluppare tecniche di produzione. Per lo meno, ora gli scienziati non stanno più lavorando alla cieca.

“Finora procedevamo per tentativi”, dice Weber-Bargioni. “Ora sappiamo cosa ottimizzare”.

(MO)

Related Posts
Total
0
Share