Fotovoltaico con tecnologia tandem: nuovo record di efficienza
Efficienza record per la nuova cella solare tandem, realizzata con un’unità superiore in perovskite semitrasparente ad alta efficienza, impilata meccanicamente sulla cella inferiore in silicio. (Fonte immagine di copertina: Penn University)
Si tratta del nuovo risultato raggiunto dalla Pennsylvania State University, un risultato ottenuto attraverso la tecnologia tandem, approccio progettuale che consente la combinazione tra celle FV differenti per ampliare la quantità di luce sfruttata. Più precisamente, il team di ricerca della Penn State ha realizzato nuovi elettrodi metallici ultrasottili con cui ha creato celle solari semitrasparenti in perovskite. Tali dispositivi vantano un’efficienza di conversione del 19,8 per cento, il valore più alto raggiunto per questa tipologia, i quali, accoppiati in tandem con tradizionali celle in silicio, permettono di raggiungere una efficienza totale del 28,3 per cento.
Il team di ricerca si è concentrato sull’utilizzo di un sottilissimo film d’oro come elettrodo della cella in perovskite. Come spiega Shashank Priya, coautore della ricerca, tale materiale, “ha un’elevata conduttività elettrica e allo stesso tempo non interferisce con la capacità della cellula di assorbire la luce”. Tuttavia il fattore limitante sino a ieri era costituito dalla impossibilità di creare uno strato uniforme, con la conseguente diminuzione della conduttività da parte del sottile film, invece di accrescerla.
La risoluzione di tale problematica è stata raggiunta aggiungendo alla ricetta il cromo. Al riguardo, come ha affermato il professore Dong Yang “Normalmente, se si coltiva un sottile strato di qualcosa come l’oro, le nanoparticelle si accoppiano e si riuniscono come piccole isole. Il cromo ha una grande energia superficiale che fornisce un buon posto per la crescita dell’oro, consentendogli di formare una pellicola sottile continua”.
Il risultato finale della ricerca sono celle solari semitrasparenti ad alta efficienza, che hanno dimostrato stabilità nelle fasi di test di laboratorio. Secondo il team di ricerca della Penn State, la ricerca costituisce un passo avanti importante verso lo sviluppo di un fotovoltaico tandem completamente trasparente. Lo stesso ricercatore Kai Wang ha affermato che “Le celle trasparenti potrebbero un giorno trovare posto sulle finestre di case e uffici, generando elettricità da luce solare che altrimenti andrebbe sprecata. Questo è un grande passo: siamo finalmente riusciti a realizzare celle solari semitrasparenti ed efficienti”.
Il lavoro è apparso su Nano Energy (testo in inglese)
La Redazione di Ecquologia
