Perovskite, una ricerca tutta italiana rivoluziona il fotovoltaico

Nuove celle solari a perovskite raggiungono il 20% di efficienza, è il risultato di una ricerca condotta all'ENEA di Portici
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Perovskite, una ricerca tutta italiana rivoluziona il fotovoltaico

Nel campo della ricerca sulla celle solari un gruppo di ricerca italiano riesce a stabilire una nuova conquista! Infatti il progetto di ricerca, che prevede celle solari a usando come materiale la perovskite, ha raggiunto un efficienza del 20,8%! Ed è proprio grazie alle proprietà di questo incredibile materiale che negli ultmi anni è stato possibile fare passi da gigante nella tecnologia fotovoltaica.

La rivoluzione della perovskite

Tutte le celle solari fotovoltaiche si basano su semiconduttori per trasformare l’energia dalla luce in elettricità. La luce del sole eccita gli elettroni nel materiale semiconduttore, che fluiscono negli elettrodi conduttori e producono corrente elettrica. Il silicio è stato il principale materiale semiconduttore utilizzato nelle celle solari sin dagli anni ’50, poiché le sue proprietà semiconduttrici si allineano bene con lo spettro dei raggi del sole ed è relativamente abbondante e stabile. Tuttavia, i grandi cristalli di silicio utilizzati nei pannelli solari convenzionali richiedono un costoso processo di produzione in più fasi che utilizza molta energia.

Nella ricerca di un’alternativa, gli scienziati hanno sfruttato la sintonizzazione delle perovskiti per creare semiconduttori con proprietà simili al silicio. Le celle solari in perovskite possono essere prodotte utilizzando semplici tecniche di deposizione additiva, come la stampa, per una frazione del costo e dell’energia. Grazie flessibilità compositiva delle perovskiti, possono anche essere sintonizzate per adattarsi idealmente allo spettro del sole.

Le perovskiti sono una classe di materiali, che mostrano una miriade di proprietà eccitanti come la superconduttività, la magnetoresistenza e altro ancora. Questi materiali facilmente sintetizzabili sono considerati il futuro delle celle solari, poiché la loro struttura distintiva li rende perfetti per consentire un fotovoltaico efficiente ed economico. Si prevede inoltre che giocheranno un ruolo nelle batterie, nei sensori, nei laser e in molto altro dei veicoli elettrici di nuova generazione.

Un record tutto italiano

Il traguardo è realizzato da un team tutto al femminile presso il Laboratorio Dispositivi Innovativi del Centro di ricerche dell’ENEA di Portici. Il centro è da anni impegnato nella ricerca sulle tecnologie fotovoltaiche e su nuove soluzioni energetiche green. Il team è composto dalle ricercatrici Vera La Ferrara, Antonella De Maria e Gabriella Rametta, che insieme sono riuscite ad infrangere questo record di efficienza.

“Il nostro gruppo di ricerca ha un’esperienza pluriennale nella realizzazione di celle solari a base di silicio. Da qualche anno, abbiamo avviato sperimentazioni con celle a perovskite ibrida organica-inorganica che utilizziamo anche per realizzare celle tandem monolitiche perovskite/silicio, ottenute ‘crescendo’ la cella in perovskite su quella in silicio. Questa tipologia di dispositivo tandem può consentire di oltrepassare il limite di efficienza previsto per una cella solare a singola giunzione in silicio, grazie ad un migliore utilizzo dello spettro solare”.

sottolinea Paola Delli Veneri.

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