Celle fotovoltaiche ad alta efficienza, con la luce si eliminano i difetti

Un gruppo di ricercatori australiani ha sviluppato un nuova tecnica basata sulla fotoluminescenza per rilevare le imperfezioni nella perovskite. Il metodo è in grado di migliorare le prestazioni e la qualità delle celle solari di prossima generazione

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Credits: Exciton Science

Nuovo controllo di qualità per le celle fotovoltaiche ad alta efficienza in perovskite

(Rinnovabili.it) – Migliorare le celle fotovoltaiche ad alta efficienza? Potrebbe bastare un piccolo “trucco luminoso”. A scoprirlo sono stati alcuni ricercatori della Monash University, in Australia, intenti a studiare le perovskiti sintetiche. Questi materiali possiedono promettenti proprietà solari: sono economici e in poco tempo hanno raggiunto le prestazioni del silicio

Per ottenere celle fotovoltaiche ad alta efficenza è necessario però che i risultati di laboratorio si trasferiscano anche nella versione commerciale. Con le perovskiti, questo aspetto rappresenta ancora un problema. All’aumentare della scala, infatti, le unità in perovskite diminuiscono le prestazioni. Perchè? Il motivo principale dietro questa défaillance è legata alle nanoscopiche imperfezioni che si creano sulla superficie della cella durante la fabbricazione. Man mano che aumenta il numero di questi difetti, la quantità di energia solare generata per centimetro quadrato diminuisce.

Il team di scienziati australiani, in collaborazione con Wuhan University of Technology, ha trovato una possibile soluzione al problema: usare la luce.

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In un articolo pubblicato sulla rivista Nano Energy (testo in inglese), lo scienziato Kevin Rietwyk e i suoi colleghi, spiegano come rilevare quelle imperfezioni critiche delle celle fotovoltaiche, invisibili a occhio nudo. Il gruppo ha sfruttato un processo chiamato fotoluminescenza, grazie al quale alcuni materiali, sotto l’effetto di una radiazione elettromagnetica incidente, assorbono fotoni per poi ri-emetterli. Nel dettaglio, gli scienziati hanno illuminato le celle fotovoltaiche in perovskite con luce blu registrando la luce infrarossa emessa di conseguenza. I piccoli difetti di superficie alterano la quantità di infrarossi prodotta. Analizzare questo aspetto, dunque, fornisce indizi sul funzionamento della cella.

“Usando questa tecnica, siamo in grado di identificare rapidamente tutta una serie di imperfezioni”, ha affermato Rietwyk. ”Possiamo quindi capire se ce ne sono abbastanza da causare un problema e, in tal caso, regolare il processo di produzione per risolverlo. Si tratta di un metodo di controllo della qualità molto efficace”.

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