Fotovoltaico silicio-perovskite, ora l’efficienza sfiora il 30%

Sviluppata dall’Helmholtz Center di Berlino una nuova cella solare tandem composta dal tradizionale silicio e dalla nuova promessa fotovoltaica, la perovskite. Insieme i due semiconduttori sono in grado di trasformare il 29,15% della luce incidente in energia elettrica

Il solare in silicio cristallino ha ancora molto da dare al mercato, anche in termini di efficienza di conversione. Lo dimostra da ultimo, la ricerca condotta nei laboratori dell’Helmholtz Center di Berlino (HCB). Qui, i gruppi guidati da Steve Albrecht e Bernd Stannowski hanno sviluppato un nuovo design per il fotovoltaico silicio-perovskite, ossia un’unità tandem che sfrutta le proprietà di entrambi i semiconduttori per raggiungere una resa maggiore. Obiettivo realmente centrato dal momento che la cella solare da un centimetro quadrato di HCB è in grado di convertire il 29,15 per cento di luce incidente in elettricità. Il valore, confermato ufficialmente al CalLab del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (ISE), è il più alto mai raggiunto al mondo per un’unità monolitica di fotovoltaico silicio-perovskite.

Perché i due semiconduttori funzionano così bene insieme?

Perché il silicio converte i componenti rossi dello spettro, mentre le perovskiti usano principalmente quelle blu. Insieme, dunque, riescono a raggiungere valori impossibili per i materiali presi singolarmente.

Ma il merito di questo nuovo record va soprattutto alle aggiunte tecniche del team. “In collaborazione con il gruppo del Prof. Vytautas Getautis (Università della Tecnologia di Kaunas), abbiamo sviluppato uno speciale strato di contatto tra gli elettrodi e ottimizzato quelli intermedi”, spiegano Eike Kohnen e Amran Al-Ashouri, dottorandi del gruppo Albrecht. Il nuovo strato ha inoltre permesso di migliorare la stabilità della perovskite, fino a ieri il grande tallone d’Achille di questi ossidi di sintesi.

L’aspetto più interessante del progetto non sta tanto nelle prestazioni – il team aveva già raggiunto un record d’efficienza nel 2018, toccando il 25,5 per cento – quanto nella metodologia produttiva: come spiega il centro stesso in una nota stampa, tutti i processi utilizzati per realizzare la cella sono adatti, in linea di principio, all’upscaling su grandi superfici. “Il potenziamento con l’aiuto dei processi di deposizione sotto vuoto è molto promettente, come hanno già dimostrato i test iniziali”, scrivono gli scienziati. Il limite realistico di efficienza pratica per il fotovoltaico silicio-perovskite è di circa il 35 per cento e il team HZB ha già fatto sapere di essere pronto a superare la soglia del 30.

Fonte: http://www.rinnovabili.it

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