Le celle solari tradizionali, basate sul silicio, sono note per la loro affidabilità e durata, che si estende fino a circa 25 anni. Ma il silicio, non essendo una risorsa rinnovabile, solleva questioni di sostenibilità ambientale. Inoltre, la produzione di celle solari in silicio puro è costosa e complessa.
In tempi recenti, i perovskiti sono emersi come una soluzione promettente. Questi materiali, sebbene rari in natura, possono essere sintetizzati artificialmente. La loro struttura cristallina e la composizione di ioni carichi elettricamente li rendono un’alternativa più economica e con un impatto ambientale minore rispetto al silicio. Tuttavia, la loro durabilità è stata finora un ostacolo significativo.
Uno studio pubblicato su Science da un gruppo di scienziati potrebbe rivoluzionare il settore. Gli scienziati hanno sviluppato celle solari a perovskite altamente durevoli, superando le barriere di stabilità che finora ne hanno limitato l’uso commerciale. Tradizionalmente, le celle a perovskite durano solo pochi mesi e sono soggette a instabilità chimica e termica, oltre ad essere vulnerabili all’umidità e all’ossigeno durante la produzione.
Il team di ricerca ha adottato innovative strategie di progettazione, focalizzandosi sul ioduro di formamidinio, noto per le sue eccellenti proprietà di assorbimento della luce e stabilità termica. Introducendo una forma solubile di questo precursore in uno strato di perovskiti 2D e sottoponendoli a calore, hanno creato perovskiti 3D “ultra-stabili”.
Isaac Metcalf, studente di scienze dei materiali e nanoingegneria, ha sottolineato l’importanza della scoperta: “Le celle solari a perovskite sono considerate il Santo Graal della nuova tecnologia solare. Possono essere prodotte a costi significativamente inferiori rispetto alle celle in silicio, perché possono essere processate in soluzione a basse temperature”.
Questa innovazione promette non solo una durata comparabile a quella delle celle in silicio, ma anche una produzione su larga scala grazie alla compatibilità con i metodi di processamento in soluzione. Il progresso compiuto con questo studio è significativo e potrebbe portare le celle solari a perovskite a un livello di maturità commerciale, con benefici tangibili per l’ambiente e l’economia globale.