Un rivestimento trasparente che migliora l’efficienza e la stabilità della cella FV

Sviluppato dal MIT un materiale di rivestimento trasparente e conduttivo che quando viene incorporato nelle celle solari ne migliora efficienza e stabilità

L’apparecchio utilizzato per creare un sottile strato di materiale trasparente, elettricamente conduttivo, per proteggere le celle solari o altri dispositivi. credit img @MIT News

I ricercatori del MIT – Massachusetts Institute of Technology – hanno creato un nuovo rivestimento conduttivo da applicare sulle celle fotovoltaiche in grado di proteggerle e migliorarne stabilità ed efficienza. Il team di ricerca evidenzia che il nuovo materiale dovrebbe essere relativamente facile da produrre su scala industriale.

Il professor Karen Gleason del Mit in un recente articolo pubblicato sulla rivista Science Advances, ha parlato del nuovo polimero organico trasparente spiegando che l’obiettivo del team di ricerca era quello di trovare un materiale elettricamente conduttivo e trasparente, utile in una vasta gamma di applicazioni, compresi i touch screen e le celle solari.

Il materiale oggi più utilizzato per queste applicazioni è conosciuto come ITO, ovvero un ossido di indio titanio, che però ha il difetto di essere abbastanza fragile e tende a rompersi dopo un periodo di utilizzo.

Gleason e i suoi co-ricercatori già un paio di anni fa avevano lavorato alla creazione di un materiale trasparente e conduttivo che però non era all’altezza dell’ITO in quanto a rapporto tra alta trasparenza ottica e conduttività elettrica. Il nuovo polimero sviluppato dopo due anni di ricerca è migliore del precedente per quanto riguarda la conduttività elettrica di oltre 10 volte.

La trasparenza e la conduttività combinate sono misurate in unità di Siemens per centimetro: ITO varia da 6.000 a 10.000, il nuovo materiale è arrivato a 3.000; il team sta lavorando all’ottimizzazione del processo per aumentare ulteriormente questo valore.

Il polimero utilizzato, flessibile e ad alte prestazioni, noto come PEDOT, viene depositato in uno strato ultrasottile di pochi nanometri di spessore, tramite un processo chiamato deposizione chimica ossidativa del vapore (oCVD), in grado di conferire al materiale la sua alta conducibilità.

Il team ha incorporato uno strato di PEDOT in una cella solare a base di perovskite, un’alternativa molto promettente al silicio grazie alla loro alta efficienza e facilità di produzione, ma con il difetto della bassa durata. Con il nuovo PEDOT incorporato, l’efficienza della perovskite è migliorata e la sua stabilità raddoppiata.

L’oCVD PEDOT è un processo delicato che consente in una sola fase la deposizione diretta su substrati plastici, tra cui le celle solari e i display.

Il team deve ancora dimostrare la stabilità del sistema su larga scala, per periodi più lunghi e in condizioni diverse, quindi la ricerca è in corso. Ma “non ci sono barriere tecniche che impediscono di andare avanti. In realtà è solo questione di chi investirà per portarlo sul mercato”, dice Gleason.

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