Le celle solari in perovskite sono un tipo di tecnologia emergente nel fotovoltaico, anche se ancora risentono di diversi limiti. Se da una parte la produzione di questi pannelli è decisamente più conveniente rispetto a quella delle celle tradizionali in silicio, dall’altro la loro stabilità energetica e durabilità non sono ancora all’altezza delle “rivali” in silicio. Per affrontare questi limiti, i ricercatori dell’Università di Xi’an Jiaotong in Cina hanno sviluppato un particolare pannello solare in perovskite che, grazie a un doppio strato autoassemblato (SAB), non solo offre prestazioni energetiche superiori, ma garantisce anche una maggiore stabilità e resistenza al tempo.
Il pannello solare in perovskite con doppio strato SAB
Particolarità di questo pannello solare in perovskite non è solo il doppio strato SAB, ma la sua configurazione “invertita”. Come spiega pv magazine, le celle in perovskite possono essere costruite con due configurazioni principali:
- n-i-p, dove l’illuminazione avviene attraverso lo strato di trasporto degli elettroni,
- p-i-n, dove la luce passa attraverso lo strato di trasporto delle lacune.
Per la loro cella, i ricercatori hanno appunto addottato la struttura p-i-n. Il motivo? Secondo il sito di informazione Rinnovabili, questa configurazione offre diversi vantaggi come processi di fabbricazione più semplici, e una riduzione dell’input di energia in termini di interstrato.
Ma anche alcuni svantaggi, come una bassa resistenza al tempo. Ed è qui che entra in gioco SAB, un doppio strato autoassemblato costituito da un monostrato autoassemblato (SAM) di acido fosfonico, a sua volta sovrapposto a uno strato di trifenilammina, un composto organico che migliora l’adesione tra lo strato e la pellicola di perovskite.
Sfruttando il potenziale di questa tecnologia, i ricercatori hanno assemblato un pannello solare che, secondo quanto riportato nella ricerca pubblicata su Nature Energy, nei test ha raggiunto non solo un’efficienza del 26,04%, ma anche una capacità di mantenere dopo 2.000 ore il 94% delle sue capacità energetiche iniziali. Nonché “una perdita di efficienza relativa inferiore al 4% in 2.000 ore”, hanno detto i ricercatori: un dato in linea con la media dei pannelli fotovoltaici in silicio, ovvero il 5% su 1.000 ore.
Il confronto con la “concorrenza”
La novità di questo pannello non è tanto nella sua efficienza, che è sì molto alta, ma non di certo da record. Come giustamente precisa il sito di informazione Green Me, esistono già celle solari in perovskite con prestazioni superiori a quella sviluppata dall’Università di Xi’an Jiaotong. Un esempio significativo sono i pannelli realizzati dall’Università dell’Accademia Cinese delle Scienze, che grazie all’uso di risonatori ottici avanzati possono raggiungere il 27% di efficienza.
Il vero potenziale di questo pannello risiede nella sua capacità di garantire una stabilità e resistenza al tempo superiori alla “concorrenza”, grazie appunto al doppio strato SAB. Infatti nel settore delle energie rinnovabili, non è solo la percentuale di efficienza a fare la differenza, ma anche la capacità di mantenere alte prestazioni nel tempo, un aspetto fondamentale per garantire un’energia sostenibile e affidabile per il futuro.
