Prestazioni del fotovoltaico in perovskite: attenzione ai “buchi”

Un team di ricercatori giapponesi scopre finalmente cosa rende le celle solari in perovskite sensibili alla degradazione

Ilmicroscopio a forza atomica mostra i fori nel spiro-MeOTAD.
Ilmicroscopio a forza atomica mostra i fori nel spiro-MeOTAD.

(Rinnovabili.it) – Il fotovoltaico in perovskite è considerato da molti il Sacro Graal dell’energia solare. Gli scienziati dei materiali hanno cominciato a dimostrare le potenzialità di questi particolari minerali in ambito fotovoltaico già 2009 creando nel tempo diverse celle solari con efficienze fotovoltaiche paragonabili a quelle in silicio oggi in commercio. Ma per poter incarnare davvero il futuro dell’energia pulita, devono ancora superare alcuni ostacoli. I cristalli di perovskite infatti degradano rapidamente, accorciando di fatto la vita di moduli e pannelli al punto da non renderli commercialmente convenienti. La causa di questa perdita di performance è stata studiata da vicino l’Istituto di Scienza e Tecnologia di Okinawa in Giappone; i ricercatori hanno così potuto identificare il colpevole di questa prematura degradazione è uno specifico composto amorfo impiegato insieme ai perovskiti come trasportatore di lacune: lo spiro-MeOTAD.

 

Sulla superficie di questo composto, infatti, sono presenti minuscoli fori invisibili al microscopio ottico, ma  in grado di creare percorsi facilitati per il passaggio attraverso il film sottile di molecole d’acqua e di gas, che di conseguenza degradano lo strato di perovskite. “Questi buchi possono svolgere un ruolo importante nella riduzione della vita delle celle solari”, spiega Zafer Hawash, dottorando presso l’università giapponese e primo del team di ricerca ad aver scoperto i minuscoli fori. Queste cavità sembrano essere correlate ai processi di realizzazione dello strato di spiro-MeOTAD, e basterebbe in teoria, spiegano gli scienziati, fare attenzione alle modalità usate. “Attualmente stiamo progredendo nella ricerca di un modo per risolvere il problema” ha aggiunto il professor Yabing Qi, che dirige il gruppo. La coperta potrebbe aiutare i colleghi che nel mondo si stanno occupando di fotovoltaico in pervskite. Come nel caso dei ricercatori di Standford che hanno da poco messo a punto un processo ad hoc per integrare i perovskiti ad una cella solare in silicio a basso costo; il team è riuscito così a portare l’efficienza di conversione di quest’ultima dall’11,4 fino al 17 per cento.

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