Celle solari tandem in perovskite
Nuovi progressi per il fotovoltaico di ultima generazione.
Un team di ricercatori delle Università di Nanchino e di Toronto è riuscito a creare delle celle solari tandem in perovskite con un’efficienza di conversione del 24,8 per cento.
Questo valore supera qualsiasi altra soluzione esistente basata esclusivamente su questi ossidi di sintesi.
Cosa sono le tandem cells
Si tratta di dispositivi a giunzione multipla in cui l’utilizzo di strutture di celle sovrapposte, caratterizzate
da semiconduttori con gap energetici differenti, permette di massimizzare l’assorbimento della radiazione solare.
Negli ultimi anni la ricerca ha utilizzato la perovskite in combinazione con
diversi altri materiali, in questo caso, invece, la ricerca si è basata su
un’architettura di sole perovskiti.
L’elemento chiave della ricerca consiste nell’aver impiegato ossidi con gap di banda differenti: a banda larga e a banda stretta. I primi sono in grado di funzionare a tensioni, frequenze e temperature molto più elevate rispetto ai materiali semiconduttori convenzionali mentre i secondi sono in grado di reagire agli infrarossi.
Il percorso della ricerca
Per costruire questo nuovo tipo di cella solare, il gruppo ha dovuto trovare un modo per migliorare le prestazioni di ciascuna sottoclasse, integrando sinergicamente le diverse unità fra loro, evitando che uno dei componenti base delle perovskiti a banda stretta (lo stagno) si ossidasse, intralciando così la diffusione dei portatori di carica.
Per evitare questo problema, i ricercatori hanno introdotto un nuovo approccio chimico bastato su una reazione di ossidoriduzione dove due specie, contenenti lo stesso elemento ma con diverso stato di ossidazione, formano un prodotto dove l’elemento in questione si trova in uno stato di ossidazione intermedio rispetto a quelli iniziali.
Hanno scoperto così di poter migliorare le prestazioni delle loro celle solari tandem. Inoltre, le celle hanno mantenuto il 90% delle loro prestazioni dopo aver funzionato per oltre 400 ore al loro punto di massima potenza in piena illuminazione solare.
Tratto da: http://www.rinnovabili.it/energia/fotovoltaico/celle-solari-tandem-perovskite/
