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Cosa potrebbe rivoluzionare le celle solari alla perovskite

Una ricerca condotta da due università finlandesi e dal Politecnico di Losanna ha scoperto che con uno strato di nano tubi di carbonio aumenta in modo considerevole la vita utile delle celle FV con materiali organo-metallici al posto del silicio. I vantaggi sarebbero molti: moduli più leggeri e flessibili e costi più bassi.

La perovskite riuscirà a soppiantare il silicio nelle celle solari? I laboratori di ricerca di tutto il mondo continuano a impegnarsi moltissimo, per cercare soluzioni più economiche ai processi attuali di lavorazione dei moduli fotovoltaici.

Un nuovo studio (estratto allegato in basso) è stato appena diffuso dall’Aalto University, in collaborazione con un altro ateneo finlandese e con il Politecnico di Losanna in Svizzera (EPFL, École polytechnique fédérale de Lausanne).

Da qualche anno, osservano i ricercatori guidati dal professor Esko Kauppinen, l’industria del settore sta parlando di celle solari di terza generazione, fabbricate con procedimenti che richiedono meno energia rispetto al silicio.

Così molte sperimentazioni si sono rivolte ai cristalli di perovskite, che contengono materiali metallo-organici in grado di “catturare” la luce solare e con una buona conduttività elettrica.

Il problema di questi materiali è la loro breve durata: nelle celle di perovskite sviluppate finora, si legge nel documento pubblicato dall’università scandinava, sopra il materiale organo-metallico c’è un sottilissimo strato d’oro, che comincia a disintegrarsi con facilità durante il funzionamento della cella.

Gli scienziati finlandesi, invece, hanno rimpiazzato l’oro e una parte del materiale organo-metallico con nano tubi di carbonio, ottenendo una cella molto più stabile anche in condizioni di pieno irraggiamento solare, senza osservare la consueta degradazione che avveniva in precedenza.

Questo film di nano tubi di carbonio, secondo i test svolti in laboratorio, ha permesso alla struttura di perovskite di mantenere la sua efficienza molto più a lungo.

Secondo i ricercatori, la perovskite è la nuova frontiera nell’ambito del fotovoltaico per diversi motivi.

Innanzitutto, perché la produzione di silicio purissimo per le installazioni solari richiede moltissima energia: si stima che una cella impieghi 2-3 anni per generare l’elettricità che è stata consumata per realizzarla, al contrario della perovskite cui bastano poche settimane.

In secondo luogo, l’efficienza delle celle alla perovskite, cioè la loro capacità di convertire la luce solare in energia elettrica, è aumentata rapidamente negli ultimi anni, raggiungendo livelli paragonabili a quelli del silicio mono-cristallino (vedi QualEnergia.it sui risultati più recenti in termini di efficienza delle celle).

Infine, sostengono gli esperti finlandesi, con i film di nano tubi si potrebbero creare moduli fotovoltaici molto leggeri e flessibili, destinati a un numero vastissimo di applicazioni anche in edilizia e architettura, pensiamo ad esempio alla possibilità di rivestire vetri e superfici.

La ricerca (estratto)