Il fotovoltaico organico non è mai stato così efficiente

Un team di ricercatori dall’UMass di Amherst è stato in grado di rompere la “’barriera’ dell’elettrodo”

Il fotovoltaico organico non è mai stato così efficiente(Rinnovabili.it) – Per decenni, gli scienziati e i chimici a lavoro sul fotovoltaico organico si sono trovati a dover fare i conti con un ostacolo non da poco sul fronte dell’efficienza. Gli elettrodi metallici comunemente impiegati in questa tipologia di celle solari infatti, a causa della loro instabilità e suscettibilità all’ossidazione, tendono ad abbassare nel tempo le prestazioni dei dispositivi. Il problema potrebbe esser stato definitivamente superato da un team della University of Massachusetts di Amherst che ha sviluppato per la prima volta, una cella solare polimerica leggera, efficiente, facilmente lavorabile e in grado di funzionare con qualsiasi metallo.

Il sole produce quotidianamente 7.000 volte l’energia che oggi siamo in grado di sfruttare usare”, spiega Thomas Russell, professore di scienza dei polimeri presso l’ateneo americano. “Uno dei motivi è il compromesso tra stabilità ossidativa e la funzione lavoro del catodo di metallo”.  Quest’ultima si riferisce al livello di difficoltà degli elettroni nel trasferirsi dallo strato fotoattivo della cella solare all’elettrodo.

 

Come primo passo gli scienziati hanno sintetizzando nuovi polimeri legati a zwitteroni, molecole elettricamente neutre che presentano però sia cariche positive sia negative localizzate. I forti dipoli creati interagiscono in maniera altrettanto forte con gli elettrodi metallici. Il team ha quindi sostituito i polimeri con i fullereni, macro molecole di carbonio spesso utilizzate nello strato fotoattivo di celle solari organiche. “Abbiamo modificato fullereni con zwitteroni (C60-SB) per modificare la funzione di lavoro degli elettrodi, e sapevamo come fare perché lo avevamo già fatto con polimeri”. “Questo è davvero un cambiamento radicale nella nostra capacità di spostare gli elettroni attraverso materiali dissimili. Ciò che abbiamo fatto è creare polimeri e fullereni che cambiano le qualità dei metalli che contattano, che cambiano così le loro proprietà elettroniche, migliorando di conseguenza la loro efficienza”.

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