La cella solare tandem bifacciale per portare la resa al massimo

Dall’incontro tra i ricercatori internazionali nasce una cella perovskite-silicio a doppia faccia. Efficienza superiore al 25%

La tecnologia tandem silicio perovskite ha fatto passi da gigante negli ultimi anni. Oggi questa tipologia fotovoltaica è ad un soffio da un’efficienza del 30% e promette, già dal prossimo anno, di rivoluzionare il mercato. Nel 2022, infatti, Oxford PV sarà la prima azienda a vendere al pubblico la nuova soluzione a base di perovskite. Ma, nell’attesa, il settore della ricerca continua a migliorare la tecnologia. Si inserisce in questo filone la nuova cella solare tandem bifacciale creata da un team di ingegneri internazionali. Il progetto porta la firma di un nutrito gruppo di scienziati, provenienti dalla King Abdullah University of Science & Technology (KAUST), dall’University of Toronto Engineering, dall’Istituto di tecnologia di Karlsruhe e dall’Università di Bologna; ed è stato pubblicato recentemente sulla rivista Nature Energy (testo in inglese).

Le celle solari tandem convenzionali, grazie all’impiego di diversi semiconduttori insieme, possono già convertire la luce in elettricità in modo più efficiente rispetto alle unità tradizionali in solo silicio. Il motivo è semplice. Materiali differenti catturano lunghezze d’onda differenti, ampliando pertanto la porzione di spettro sfruttabile e dunque la produzione di energia. Nelle unità perovskite-silicio, la prima è posta frontalmente e assorbe la luce blu; il secondo si trova nelle “retrovie” e converte principalmente le porzioni rosse della luce.
Due è meglio che uno

Il team ha deciso di aumentare la quantità di energia raccolta utilizzando una configurazione tandem bilaterale. In altre parole, l’unità è in grado di catturare anche la luce riflessa e diffusa dal suolo, denominata “albedo”. “Sfruttando l’albedo ora possiamo generare correnti più elevate rispetto ai tandem convenzionali, senza aumentare però i costi di produzione”, ha affermato il dott. Michele De Bastiani, co-autore dello studio.

In passato era già stato studiato il potenziale delle celle solari tandem bifacciali ma senza alcuna verifica sperimentale. La nuova ricerca, invece, ha dato risultati concreti. L’unità tandem bifacciale in silicio-perovskite ha mostrato efficienze di conversione certificate superiori al 25% con illuminazione solare monofacciale all’aperto.

“Le celle solari bifacciali a base di solo silicio hanno conquistato rapidamente una quota crescente nel mercato fotovoltaico”, ha concluso il professor Stefaan De Wolf (KAUST). “Questo perché possono portare ad un miglioramento delle prestazioni del 20%. Sfruttando questo concetto in una combinazione tandem perovskite-silicio, apre oggi nuove opportunità per una produzione energetica ultra elevata di energia a prezzi accessibili”.

 

Fonte: https://www.rinnovabili.it

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