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Fotovoltaico autoriparante: un nuovo materiale
Il settore del fotovoltaico è continuamente proteso alla ricerca di nuove soluzioni legate all’incremento di efficienza delle celle ed alla riduzione dei costi, ma vi è anche un ambito della ricerca, orientato alla ricerca di nuovi materiali per migliorare l’affidabilità intrinseca delle celle stesse.
E’ su quest’ultimo ambito di ricerca che si è concentrato un team di fisici guidata dal professor Keith McKenna, dell’Università di York. Il gruppo sta lavorando su materiali solari autorigeneranti. I risultati del lavoro svolto dal gruppo potrebbero consentire la progettazione di celle e pannelli capaci auto-ripararsi con prospettive di durata che vanno oltre gli attuali 25-30 anni.
Il lavoro del team di ricerca è stato pubblicato su Advanced Electronic Materials, dove gli scienziati hanno riportano i risultati ottenuti con il seleniuro di antimonio (Sb2Se3), un materiale già in uso nella ricerca sul fotovoltaico. Si tratta di un composto già testato nella produzione di celle solari a film sottile dove ha raggiunto un’efficienza di conversione della luce in elettricità del 9,2%. Uno degli aspetti più interessanti di questa linea di ricerca è costituito dalla capacità del materiale utilizzato di ricostruire i legami spezzati.
“Il processo mediante il quale questo materiale semiconduttore si auto-guarisce è abbastanza simile al modo in cui una salamandra è in grado di rigenerare gli arti quando uno di questi viene reciso. Quando danneggiato, il seleniuro di antimonio ripara i legami rotti formandone di nuovi. Questa capacità è tanto insolita nel mondo dei materiali quanto nel regno animale e ha importanti implicazioni per le applicazioni in optoelettronica e fotochimica”.
il coordinatore del team di ricerca Mckenna
Nell’articolo viene riportata la criticità di tanti materiali semiconduttori, dove a fronte di una rottura dei legami interni corrisponda un decadimento delle prestazioni. Al riguardo si cita per esempio tale criticità nel Telloruro di Cadmio (CdTe), il quale deve essere trattato solo chimicamente per poter risolvere il problema.
“Abbiamo scoperto che il seleniuro di antimonio e un materiale strettamente correlato, il solfuro di antimonio, sono in grado di guarire velocemente i legami rotti sulle superfici attraverso ricostruzioni strutturali, eliminando così gli stati elettronici problematici. Questa scoperta, aggiunge lo scienziato, troverà applicazioni in “elettronica, fotochimica, fotovoltaico e optoelettronica”.
il coordinatore del team di ricerca Mckenna
Cover Photo by Samyag Shah on Unsplash
La Redazione di Ecquologia
