Oltre 1450 ore di funzionamento per la cella solare in perovskite di HI ERN

I ricercatori hanno testato sistematicamente centinaia di differenti miscele di perovskite per verificarne l’idoneità. E, selezionata la combinazione migliore, hanno ottimizzato i contatti interni.

cella solare in perovskite
Credits: HI ERN / Kurt Fuchs

Raggiunto il record di durata dalla nuova cella solare in perovskite Made in Germany

(Rinnovabili.it) – Il fotovoltaico in perovskite supera un nuovo limite: quella della breve durata. Un gruppo di scienziati dell’Helmholtz Institute Erlangen-Norimberga (HI ERN) ha messo a punto una cella solare in perovskite ben più longeva delle sue “sorelle” e in grado di offrire nuovi vantaggi al mercato di settore. Per la precisione, il dispositivo realizzato nei laboratori tedeschi, ha mantenuto la sua efficienza iniziale dopo oltre 1.450 ore di illuminazione e temperature elevate. Un traguardo unico per questo segmento.

Oggi le perovskiti rappresentano la nuova promessa del settore fotovoltaico. In pochissimi anni hanno raggiunto l’efficienza di conversione del silicio, mostrando nel contempo una decisa economia nei costi di produzione. Non solo. Il loro ridotto spessore offre interessanti vantaggi nella realizzazione di architetture tandem con le classiche celle in silicio. Un’opzione interessante per superare i tradizionali limiti della resa fv.

Il problema maggiore di questi semiconduttori sintetici sta nella sensibilità agli agenti esterni, in grado di determinare una rapida riduzione della vita utile. Come spiega il professore Christoph Brabec, per molti di questi dispositivi si assiste ad un repentino invecchiamento (e calo delle prestazioni) nel giorno di poche settimane o addirittura giorni.

“Al contrario, la cella solare in perovskite che abbiamo presentato ora su Nature Energy, colpisce per la sua eccezionale stabilità. I valori sono sicuramente tra i migliori mai misurati […] in un test a lungo termine”, ha affermato Brabec. In condizioni di laboratorio sotto una luce costante e ad una temperatura di 65°C, la cella è rimasta stabile per 1.450 ore mantenendo il 99 per cento della sua efficienza originale“Le previsioni a lungo termine risultano sempre difficili. Ma ciò che abbiamo sviluppato potrebbe certamente essere utilizzata per più di 20.000 ore in circostanze normali”, aggiunge il professore.

Il risultato, ovviamente, non è casuale. I ricercatori hanno testato sistematicamente centinaia di differenti miscele di perovskite per verificarne l’idoneità. E, selezionata la combinazione migliore, hanno ottimizzato i contatti interni. “Per migliorare la stabilità nel punto di contatto, abbiamo imballato l’intero elettrodo in una sorta di guscio protettivo”, ha spigato il Dottor Yicheng Zhao. Una nuova struttura polimerica a doppio strato protegge dalla degradazione e garantisce il mantenimento del contatto. 

Per il futuro, i ricercatori HI ERN puntano a ulteriori incrementii dell’efficienza. “Con un valore del 20,9 per cento, la cella testata non sfrutta ancora appieno il potenziale. Ma nel prossimo futuro potremmo arriva al 24-25 per cento”.

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