La crescente urgenza di ridurre le emissioni di gas serra e l’aumento della domanda energetica hanno spinto la ricerca verso soluzioni più efficienti. Oltre che economiche e sostenibili. Tra cui, un ruolo da protagonista è giocato dalle celle solari tandem. Una nuova frontiera nel campo del fotovoltaico. A differenza delle tradizionali celle al silicio, quelle tandem sfruttano più strati di materiali con proprietà diverse per catturare un ampio spettro della luce solare. Aumentando notevolmente l’efficienza di conversione.
Un’area di ricerca particolarmente promettente è l’integrazione della perovskite con altri materiali semiconduttori. Si tratta di un materiale cristallino con eccellenti proprietà fotovoltaiche. La perovskite ha attirato l’attenzione della comunità scientifica. Ciò per il suo potenziale di efficienza elevata a costi contenuti. Tra le combinazioni più innovative, spicca quella con il CIGS (Copper Indium Gallium Selenide). Un materiale noto per la sua flessibilità e leggerezza. Oltre che per la sua stabilità.
Fotovoltaico: nuove opzioni in arrivo per le celle
Un recente progresso in tale ambito arriva dalla Corea del Sud. Qui i ricercatori del Korea Institute of Energy Research (KIER) hanno realizzato celle solari tandem in perovskite. Insieme a CIGS capaci di raggiungere un’efficienza del 23,64%. Tale valore rappresenta un nuovo record per tale tipologia di celle e potrebbe aprire la strada a nuove applicazioni. Ciò soprattutto in settori dove la leggerezza e la robustezza sono essenziali.
Il successo ottenuto dal team coreano è dovuto in gran parte all’adozione di un nuovo processo di fabbricazione. Tradizionalmente, uno degli ostacoli principali era l’integrazione dei film sottili di CIGS su substrati flessibili. Ciò senza compromettere la qualità del materiale. Il KIER ha ideato un sistema che permette di depositare i film su vetro rivestito in poliammide, per poi rimuovere il supporto rigido in modo controllato.
Tale approccio consente di ottenere una struttura più ordinata, con grani cristallini più grandi e migliori proprietà elettroniche. Riducendo la perdita di carica e migliorando la stabilità. Oltre alla straordinaria efficienza, tali celle per il fotovoltaico vantano una potenza per grammo di 6,15 W/g. Rendendole tra le più leggere ed efficienti attualmente disponibili. I test di durata hanno dimostrato la loro resistenza a lungo termine, mantenendo quasi intatte le prestazioni dopo decine di migliaia di cicli di piegatura. Un risultato importante per il settore del fotovoltaico e in generale delle rinnovabili.
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