Nuove celle solari a strati aumentano efficienza e convenienza

Le celle solari di perovskite/silicio sono molto promettenti per quanto riguarda la tecnologia fotovoltaica di prossima generazione (credito: Dennis Schroeder / NREL)

Nuove celle solari a strati fatte di perovskite e di silicio vengono descritte in un nuovo comunicato apparso sul sito dell’Università del Colorado a Boulder. Secondo quanto descrive il comunicato, si tratta di una cella solare a basso costo che può vantare un’efficienza molto alta, una delle più alte per quanto riguarda tutte le celle solari realizzate fino ad oggi, grazie ad una particolare stratificazione delle stesse celle e ad una “combinazione unica di elementi”.

L’efficienza sarebbe migliorata del 30% Secondo quanto riferisce Michael McGehee, ricercatore del Dipartimento di Ingegneria Chimica e Biologica e uno degli autori dello studio pubblicato su Science.
La nuova cella solare è fatta da perovskite, una particolare struttura cristallina già da diversi anni è divenuto il materiale principe per quanto riguarda le celle solari di ultima generazione, stratificata su uno strato di silicio.

Lo strato di perovskite raccoglie i fotoni ad energia più elevata mentre quello di silicio cattura quei fotoni emessi nella parte inferiore dello spettro. Questa azione combinata aumenta di un terzo l’efficienza delle celle solari tradizionali migliori.
Non è un’idea nuovissima quella di porre strati di celle solari uno sopra l’altro per migliorare le prestazioni finali. Questo processo dà alla luce quelle che vengono denominate come “celle solari tandem” oppure multi-giunzione, una formula introdotta già negli anni 70.

Tuttavia queste celle solari “stratificate” sono sempre state caratterizzate da un prezzo molto elevato, consistente in diverse decine di migliaia di dollari a metro quadrato, un costo che di certo non ne facilita l’utilizzo in una casa ma anche in un’azienda.
In questo caso McGehee e colleghi hanno realizzato un dispositivo che, a quanto dicono, costa “cento volte in meno”.

Stanno lavorando questo progetto da una decina d’anni e con il passare del tempo hanno raggiunto livelli di efficienza sempre maggiori fino ad arrivare ad un limite del 27%.
Il segreto? Sta nell’utilizzo di nuovi materiali sulla parte superiore dello strato di silicio, una formula segreta che vede una lega a triplo alogenuro composta da cloro, bromo e iodio. Ora i ricercatori stanno cercando di arrivare ad oltre il 30% di efficienza.

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