Le celle solari di perovskite (PSC) sono state per la prima volta inventate nel 2009e da allora gli scienziati hanno cercato di renderli una tecnologia mainstream per i pannelli solari. Tuttavia, le PSC e i cristalli di perovskite ad alogenuri misti sono molto instabili e quindi, anche dopo tanti anni dalla loro scoperta, il mercato è ancora dominato dalle celle solari al silicio (SSC).

Sembra che il momento di passare dalle SSC alle PSC sia finalmente arrivato. Un team di ricercatori del Politecnico federale di Losanna (EPFL) ha proposto un approccio unico che potrebbe aumentare la stabilità e l’efficienza delle PSC.

Rendere le celle solari di perovskite più fattibili

Una persona che installa pannelli solari.

Il problema delle perovskiti ad alogenuri misti è che presentano ampie lacune di banda (lo spazio tra le bande energetiche di un materiale). In queste lacune non si verifica alcuna attività elettrica e gli elettroni possono spostarsi da una banda energetica all’altra solo se le lacune di banda sono strette.

Dall’altra parte, i semiconduttori materiale nelle celle solari è necessario che abbia lacune di banda più piccole, in modo che gli elettroni eccitati dalla luce solare possano facilmente spostarsi verso gli elettrodi conduttori e generare elettricità. Inoltre, la luce solare può anche causare la segregazione degli alogenuri nella perovskite mista.

Questa segregazione riduce ulteriormente l’efficienza di un PSC quando è in funzione. Secondo i ricercatori, i pannelli solari con celle sia di perovskite che di silicio (celle solari tandem) devono affrontare questi problemi anche con un’intensità maggiore.

“Uno degli ostacoli sulla strada della commercializzazione delle celle solari di perovskite è la loro stabilità operativa, che le pone in una posizione di svantaggio rispetto alle tecnologie fotovoltaiche già presenti sul mercato. Questo è un problema soprattutto per le perovskiti ad alogenuri misti, che sono materiali ideali per le celle solari tandem”, spiegano i ricercatori.

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