Non tutti sanno che, oltre alle tradizionali celle solari monofacciali in perovskite, che captano la luce solo da un lato, esistono anche le cosiddette celle bifacciali, appunto delle celle solari in grado di produrre elettricità da entrambi i lati. Si tratta però di una tecnologia ancora poco diffusa, e non particolarmente efficiente (almeno in rapporto alla controparte monofacciale). Tuttavia, un team di ricercatori dell’Indian Institute of Technology (IIT) di Dharwad ha sviluppato degli speciali elettrodi trasparenti in grado di migliorare significativamente le prestazioni di queste celle.
Elettodi trasparenti per innovare il solare in perovskite
Come precisa il sito di informazione Interesting Engineering,la tecnologia degli elettrodi trasparenti non è una novità nel settore solare, anzi è ampiamente conosciuta. Tuttavia, il loro impiego nella produzione di celle solari è ancora limitato. Il motivo? I materiali utilizzati per la loro realizzazione. In passato, questi elettrodi si basavano su “materiali come l’ossido di indio e stagno (ITO), che sono costosi e fragili“. Inoltre, “questi materiali richiedono un trattamento speciale per diventare durevoli e flessibili“, il che rende il processo estremamente costoso e difficile da scalare.
Non è però il caso degli elettrodi sviluppati dagli scienziati dell’IIT Dharwad, che sono composti da due strati di ossido di nichel (NiO) e uno strato intermedio di argento (Ag). Questi materiali sono significativamente meno costosi rispetto a quelli tradizionalmente utilizzati, offrendo una prospettiva più accessibile e praticabile per la produzione di celle solari bifacciali.
Inoltre, per la realizzazione di questi elettrodi, i ricercatori hanno utilizzato un processo chiamato “deposizione fisica da vapore a bassa energia” (low-energy physical vapor deposition). Questa tecnica permette di creare strati sottilissimi e uniformi, con uno spessore totale inferiore a 40 nanometri. Tale caratteristica rende questi elettrodi particolarmente adatti per applicazioni in edifici, serre e altri contesti in cui le celle solari convenzionali potrebbero risultare poco pratiche.
Efficienza e durabilità delle celle solari bifacciali
Stando ai test, quando gli elettrodi sono stati integrati nelle celle solari, queste ultime hanno raggiunto un’efficienza di conversione dell’energia del 9,05% sul lato anteriore e del 6,54% sul lato posteriore. Inoltre, le celle hanno mostrato un fattore di bifaccialità del 72%, dimostrando la loro capacità di catturare efficacemente la luce da entrambe le direzioni.
Un altro aspetto rilevante della ricerca è la resistenza e la stabilità di questi nuovi dispositivi. Dopo oltre 1.000 ore di test in condizioni ambientali senza protezioni aggiuntive, “il dispositivo ha mantenuto oltre l’80% della sua efficienza di conversione iniziale“, osservano gli autori dello studio pubblicato sul Journal of Photonics for Energy.
Questa scoperta potrebbe favorire un’adozione più ampia della tecnologia delle celle solari bifacciali in perovskite, aprendo nuove possibilità per l’uso dell’energia solare in contesti agricoli, industriali e automobilistici. Come sottolineato dagli autori dello studio, questi elettrodi possono essere integrati non solo nelle celle solari perovskitiche, ma anche in dispositivi solari combinati e altre applicazioni energetiche avanzate.
