È stata annunciata una novità interessante per il settore fotovoltaico a film sottile. Quest’ultima arriva dal Messico, grazie al lavoro della facoltà di Chimica dell’Universidad Autónoma de Querétaro. Qui un team di ricercatori, guidato dalla ricercatrice Latha Marasamy, ha sviluppato un’efficiente cella fotovoltaica basata su un calcogenuro metallico, noto come Cu₂BaSn(S,Se)₄. Tale scoperta segna un importante progresso nell’efficienza delle celle solari.
Celle fotovoltaiche: dettagli sull’innovazione
Il materiale Cu₂BaSn(S,Se)₄ è costituito da rame, bario, stagno, zolfo e selenio. Si sta affermando come un promettente semiconduttore per l’assorbimento solare. Ciò grazie alla sua abbondanza, non tossicità e ottime proprietà optoelettroniche. Inoltre, la sua conduttività di tipo p lo rende adatto all’uso nelle celle fotovoltaiche. La ricerca su tale materiale ha visto i primi risultati significativi nel 2016. Data in cui un team della Duke University negli Stati Uniti ha realizzato la prima cella solare con Cu₂BaSn(S,Se)₄. Raggiungendo un’efficienza di conversione di appena 1,6%.
Nel corso degli anni, i progressi sono stati rapidi. Nel 2017 l’efficienza è salita al 5%, per poi raggiungere il 6,17% nel 2022. È stato però il gruppo di ricerca messicano a segnare la vera svolta. Ciò ottenendo un’efficienza record del 28%. Tale risultato è stato possibile grazie all’uso del software di simulazione SCAPS-1D. Quest’ultimo ha permesso di testare e ottimizzare diverse configurazioni in modo rapido ed efficace.
Tra le migliorie implementate c’è l’uso di un rivestimento antiriflesso per ridurre le perdite di luce e la sostituzione del molibdeno con il nichel come contatto posteriore per migliorare il contatto ohmico. Inoltre, l’aggiunta di uno strato di ioduro di rame ha potenziato il campo elettrico nella giunzione. Contribuendo a migliorare l’efficienza della cella. La configurazione finale, comprendente strati di AZO, ZMO, TiO2, Cu₂BaSn(S,Se)₄, CuI e Ni, si è dimostrata la più performante.
Tale incredibile passo potrebbe aprire la strada a dispositivi solari più efficienti, economici e sostenibili. In grado di competere con le tecnologie tradizionali e offrire nuove possibilità per l’energia rinnovabile su larga scala.
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