Migliorare l'efficienza delle celle solari per raggiungere l'indipendenza dalle fonti energetiche fossili è un obiettivo primario nella ricerca sulle celle solari. Un team guidato dal fisico Dr. Felix Lang dell'Università di Potsdam, insieme al Prof. Lei Meng e al Prof. Yongfang Li dell'Accademia Cinese delle Scienze di Pechino, ha integrato con successo la perovskite con assorbitori organici per sviluppare una cella solare tandem che raggiunge livelli di efficienza record, come riportato sulla rivista scientifica Nature.
Questo approccio prevede la combinazione di due materiali che assorbono selettivamente le lunghezze d'onda corte e lunghe, in particolare le regioni blu/verde e rosso/infrarosso dello spettro, ottimizzando così l'utilizzo della luce solare. Tradizionalmente, i componenti più efficaci nell'assorbimento del rosso/infrarosso nelle celle solari provenivano da materiali convenzionali come il silicio o il CIGS (seleniuro di rame, indio e gallio). Tuttavia, questi materiali richiedono in genere elevate temperature di lavorazione, con un conseguente impatto ambientale significativo.
Nella loro recente pubblicazione su Nature, Lang e i suoi colleghi uniscono due promettenti tecnologie per le celle solari: la perovskite e le celle solari organiche, che possono essere processate a temperature più basse e hanno un impatto ambientale ridotto. Raggiungere un'efficienza impressionante del 25,7% con questa nuova combinazione è stata un'impresa ardua, come ha osservato Felix Lang, che ha spiegato: "Questa svolta è stata possibile solo combinando due progressi significativi". La prima svolta è stata la sintesi di una nuova cella solare organica ad assorbimento rosso/infrarosso da parte di Meng e Li, che estende la sua capacità di assorbimento ulteriormente nella gamma dell'infrarosso. Lang ha inoltre spiegato: "Tuttavia, le celle solari tandem presentavano delle limitazioni dovute allo strato di perovskite, che subisce sostanziali perdite di efficienza quando è progettato per assorbire principalmente i segmenti blu e verde dello spettro solare. Per superare questo problema, abbiamo implementato un nuovo strato di passivazione sulla perovskite, che mitiga i difetti del materiale e migliora le prestazioni complessive della cella".
Data di pubblicazione: 12 dicembre 2024