Minerali superconduttivi: la perovskite.

Un gruppo di esperti/e studia come prolungare la durata dell’ultima frontiera tecnologica del fotovoltaico.

Tra le nuove tecnologie in grado di migliorare l’efficienza del fotovoltaico non possiamo non citare la perovskite, un minerale costituito da titanato di calcio la cui struttura cristallina ha trovato un’importante occasione di utilizzo nell’ambito dei moduli fotovoltaici, grazie alla capacità di assorbire un numero maggiore di lunghezze d’onda dello spettro solare e quindi una gamma più ampia di energie di fotoni. 

Grazie al risultato di una nuova ricerca internazionale pubblicata su Energy and Environmental Science e guidata dall’Università del Surrey e dall’Imperial College di Londra, è stata elaborata una strategia per incrementare la durata delle celle solari in perovskite. Infatti, ciò che ha sempre ostacolato la distribuzione su larga scala di questa tecnologia è stata la limitata stabilità di questa classe di materiali sintetici, soggetti al deterioramento causato da eccessivo calore e umidità. 

Per arginare questo difetto e diminuire quindi la “sensibilità” della perovskite, il gruppo di ricerca ha approfondito le analisi dei processi e delle reazioni che si verificano all’interno della cella solare e ha scoperto un percorso di degradazione legato al materiale di trasporto delle lacune (cariche positive). 

Concentrandosi sulla perdita di efficienza e stabilità causata dallo strato di trasporto delle lacune a base di PEDOT:PSS, uno dei materiali più studiati per elevata mobilità, conduttività ed economicità, il gruppo ha individuato la falla nell’interazione tra tiocianato (il materiale additivo più usato con il PEDOT:PSS) e iodio. Quando questi due elementi interagiscono tra loro formano cianogeno, il quale riduce la stabilità del dispositivo. In presenza di umidità il rapporto di instabilità tende ad aumentare. 

Così, il gruppo di ricerca ha introdotto un agente riducente lo iodio per inibire le reazioni chimiche che causano il degrado. La modifica nell’approccio ha aumentato l’efficienza delle celle in perovskite al 23,2% e prolungato la loro durata del 66%. 

La ricercatrice e autrice principale dello studio presso l’Advanced Technology Institute dell’Università del Surrey Dott.ssa Hashini Perera ha affermato che si tratta di un passo importante verso pannelli solari ad alta efficienza e lunga durata, per consentire a più persone di accedere a energia pulita a prezzi accessibili, riducendo la dipendenza dai combustibili fossili e le emissioni di carbonio nel mondo. 

Fonte: https://www.rinnovabili.it/energia/fotovoltaico/celle-solari-in-perovskite-durata/