Celle solari ibride, più vicine alla produzione di massa

Dalla collaborazione tra ricerca inglese, svedese e italiana nasce un nuovo complesso in grado di migliorare l’efficienza del fotovoltaico di nuova generazione

Celle solari ibride
Il dottor Iacopo Benesperi e Hannes Michaels con in mano un modellino dei complessi. Credits:Newcastle University

Una nuova promessa perle celle solari ibride

(Rinnovabili.it) – La ricerca fotovoltaica sta dando spazio ad una nuova generazione di celle solari ibride che combinano i vantaggi dei semiconduttori inorganici con quelli organici. In questa tipologia di dispositivi, i materiali organici assorbono i fotoni della luce e trasportano le lacune elettroniche, mentre quelli inorganici fungono da accettori e trasportano gli elettroni. Una soluzione che ne facilita la produzione a basso costo.

Ma affinché raggiungano il mercato di massa, le celle solari ibride necessitano di alcuni miglioramenti cruciali in termini di efficienza e stabilità. Uno dei nodi tecnici da sciogliere consiste nella necessità di aumentare la mobilità del portatore di carica riducendo al minimo la ricombinazione.

Un’interessante soluzione arriva oggi da una ricerca internazionale. Un team, guidato dall’Università di Newcastle, in Inghilterra, e dai colleghi dell’Università di Uppsala in Svezia e dell’Università di Napoli Federico II, in Italia, ha sviluppato un nuovo materiale per il trasporto rapido di carica. Nel dettaglio il gruppo ha creato dei complessi dimerici dinamici in rame, in un “semplice” meccanismo a due elettroni.

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Il sistema dimerico dinamico rappresenta una nuova generazione di efficienti mediatori redox, ossia sostanze attive redox sintetiche che fungono da accettori di elettroni. Nel concreto può aiutare i dispositivi fotovoltaici con perdite di tensione minime, con energie di riorganizzazione e tassi di ricombinazione relativamente bassi.

“La maggior parte dei progressi verso l’obiettivo di utilizzare materiali a basso costo e abbondanti è derivata dal miglioramento dei materiali che assorbono la luce”, ha spiegato la co-responsabile dello studio, la dott.ssa Marina Freitag dell’Università di Newcastle. “I problemi di trasferimento della carica rimangono un ostacolo all’adozione diffusa di questa tecnologia solare, e questa è la sfida che la nostra ricerca affronta”.

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La co-responsabile dello studio, la prof.ssa Ana Belén Muñoz-Garcia, dell’Università di Napoli Federico II, ha dichiarato: “Questo lavoro dimostra che la ricerca fondamentale che combina esperimenti e teoria può fornire solide basi scientifiche per ottimizzare materiali e interfacce per le tecnologie delle energie rinnovabili con un impatto reale sul società.”

I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Chem (testo in inglese).

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