Le celle solari in perovskite rappresentano una delle tecnologie più promettenti per l’energia solare. Purtroppo ancora si fa fatica a commercializzarle, a causa della bassa stabilità e della contenuta affidabilità. Per fortuna i ricercatori della City University of Hong Kong (CityUHK) hanno sviluppato una nuova tecnica di fabbricazione grazie alla quale la tecnologia del fotovoltaico in perovskite raggiunge nuovi livelli di stabilità, efficienza e soprattutto di convenienza economica.
Miglioramento della stabilità delle celle solari in perovskite
Come riporta il sito di informazione Interesting Engineering, il team di ricerca della CityUHK ha sviluppato due importanti innovazioni strutturali per queste celle:
- la prima consiste nell’integrazione di materiali selettivi per le lacune direttamente con gli strati di perovskite, in modo da semplificare il processo di produzione;
- la seconda riguarda l’uso di uno strato di trasporto degli elettroni in ossido di stagno, per garantire una stabilità termica superiore rispetto ai materiali organici tradizionali.
Ma andiamo per ordine, e vediamo in maniera dettagliata le due innovazioni.
Maggior semplificazione nella produzione del fotovoltaico in perovskite
Integrando i sopraccitati materiali, il team della CityUHK è riuscito a depositare la perovskite e lo strato di trasporto delle lacune in un unico passaggio, riducendo così il costo dei materiali e semplificando i passaggi produttivi. Così facendo, la struttura è diventata oggi, come sottolinea uno dei co-autori della ricerca, “la più semplificata nel campo delle celle solari in perovskite“.
Proprio grazie a questa nuova semplicità, questa tecnologia potrebbe diventare in futuro più economica e accessibile a livello globale. Riferisce il sito di informazione, il team prevede che questa tecnologia potrà essere implementata nei sistemi energetici solari entro i prossimi cinque anni.
Ossido di stagno per rendere più stabili le celle a perovskite
Nel caso della seconda innovazione, l’applicazione dello strato di ossido di stagno attraverso un metodo di deposizione atomica a strato sottile (ALD) ha permesso la sostituzione degli strati organici, garantendo così maggiore affidabilità e stabilità durante il funzionamento prolungato.
Oltre alla stabilità migliorata, le nuove celle in perovskite vantano ora un’efficienza nella conversione della luce solare superiore al 25%. Per intenderci, facendo riferimento ai dati del sito di informazione Rinnovabili, nel 2009 l’efficienza era al 3.8%, mentre oggi siamo arrivati a 26.7%.
Per quanto riguarda l’efficienza nel lungo periodo, essa rimane intorno al 95% anche dopo 2.000 ore di utilizzo continuo, secondo i test condotti.
Lo studio Long-term stability in perovskite solar cells through atomic layer deposition of tin oxide è stato pubblicato recentemente sulla rivista scientifica Science.
