Celle fotovoltaiche tanto sottili da poter essere indossate

Prosegue senza sosta l’innovazione tecnologica nel fotovoltaico, con celle solari sempre più efficienti e flessibili. Dalla collaborazione tra Politecnico di Milano e Università di Cambridge realizzate celle fv super sottili

Presentati i risultati di una ricerca, pubblicata su Nature Communications, realizzata dall’Università di Cambridge in collaborazione con il Politecnico di Milano, dedicata allo studio di innovative celle solari talmente sottili ed efficienti da poter essere indossate o inserite nelle tende.

In particolare gli studi, guidati dal prof. Richard Friend presso la facility europea CUSBO del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano, parte del network Laserlab-Europe, si sono dedicati allo sviluppo di celle fotovoltaiche in “perovskite”, materiale che permette di realizzare celle mille volte più sottili di quelle al silicio, quindi particolarmente flessibili e ad alta efficienza.

Quando la cella fotovoltaica viene colpita dalla luce del sole, le particelle di luce (o fotoni), vengono convertite in elettroni.

Il lavoro dei ricercatori ha analizzato il tempo in cui gli elettroni prodotti conservano i loro più alti livelli di energia (elettroni caldi) prima di scontrarsi e perderla e hanno verificato che gli eventi di collisione avvengono tra 10 e 100 milionesimi di miliardesimo di secondo (femtosecondi). In questo brevissimo intervallo di tempo si dovrebbero raccogliere gli “elettroni caldi” per massimizzare l’efficienza energetica.

Questo è possibile grazie alle celle di perovkite, che sono così sottili che la distanza da percorrere per gli elettroni caldi è molto breve, assicurando inoltre un tasso di efficienza energetica al 30%.

I ricercatori hanno utilizzato il metodo sperimentale di spettroscopia ultrabreve, sviluppato presso CUSBO dal team del Prof. Giulio Cerullo del Politecnico di Milano, che simula la luce solare illuminando con impulsi ultrabrevi di luce laser campioni di celle di perovskite di ioduro di piombo e misura quanta luce viene assorbita dal campione da un impulso “sonda” ritardato nel tempo.

“Una volta che gli elettroni si sono scontrati e rallentando hanno iniziato a occupare spazio nella cella campione, la quantità di luce assorbita sarà cambiata. Il tempo necessario perché cambi la luce assorbita dentro al campione di perovskite è stato utilizzato dai ricercatori per stabilire il tempo entro il quale si può estrarre gli elettroni ancora “caldi” e quindi ottenere la massima efficienza energetica dalla cella”.

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