Celle solari semitrasparenti in perovskite, nuova efficienza record

Realizzata una cella solare tandem con un’unità superiore in perovskite semitrasparente ad alta efficienza, impilata meccanicamente sulla cella inferiore in silicio

Celle solari semitrasparenti
Credits: Penn State

Cromo e oro il segreto delle nuove celle solari semitrasperenti

(Rinnovabili.it) – La Pennsylvania State University ce l’ha fatta: ha raggiunto un nuovo record di efficienza in campo fotovoltaico. Il risultato è stato sviluppato per la tecnologia tandem, soluzione progettuale che permette di combinare celle fv differenti per ampliare la quantità di luce sfruttata. Nello specifico, il gruppo di ingegneri della Penn State ha realizzato nuovi elettrodi metallici ultrasottili con cui creare celle solari semitrasparenti in perovskite. Dispositivi che vantano un’efficienza di conversione del 19,8 per cento, il valore più alto raggiunto per questa tipologia. E che, accoppiati in tandem con tradizionali celle in silicio, permettono di avere una resa totale del 28,3 per cento.

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Il gruppo si è focalizzato sull’impiego di un sottilissimo film d’oro come elettrodo della cella in perovskite. Questo materiale, come spiega Shashank Priya, coautore della ricerca “ha un’elevata conduttività elettrica e allo stesso tempo non interferisce con la capacità della cellula di assorbire la luce”. Tuttavia fino a ieri risultava impossibile creare uno strato uniforme. Di conseguenza il sottile film diminuiva la conduttività, anziché favorirla.

Per risolvere il problema il gruppo ha aggiunto alla ricetta il cromo. “Normalmente, se si coltiva un sottile strato di qualcosa come l’oro, le nanoparticelle si accoppiano e si riuniscono come piccole isole”, ha affermato il professore Dong Yang. “Il cromo ha una grande energia superficiale che fornisce un buon posto per la crescita dell’oro, consentendogli di formare una pellicola sottile continua”.

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Il risultato sono celle solari semitrasparenti ad alta efficienza, dimostratesi stabili nei test di laboratorio. Secondo gli ingegneri della Penn State, la ricerca rappresenta un passo avanti verso lo sviluppo di un fotovoltaico tandem completamente trasparente. “Le celle trasparenti potrebbero un giorno trovare posto sulle finestre di case e uffici, generando elettricità da luce solare che altrimenti andrebbe sprecata”, ha affermato il ricercato Kai Wang. “Questo è un grande passo: siamo finalmente riusciti a realizzare celle solari semitrasparenti ed efficienti”. Il lavoro è apparso su Nano Energy (testo in inglese)

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