I pannelli fotovoltaici di nuova generazione? Flessibili e resistenti

Uno dei problemi delle attuali celle fotovoltaiche è che sono poco flessibili (per quanto il fotovoltaico a film sottile abbia fatto passi in avanti) e dunque difficilmente integrabili in apparecchi di uso quotidiano tra cui telefoni, finestre, veicoli o dispositivi interni.

La mancanza di flessibilità dei tradizionali materiali conduttori utilizzati è il maggior ostacolo allo sviluppo di celle completamente pieghevoli, per le quali è indispensabile utilizzare un materiale conduttore sottile, flessibile, trasparente e resiliente.

Un team internazionale di ricercatori, tra cui il Professor Jeon della Pusan National University, in Corea, ha sviluppato una nuova soluzione. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Advanced Science. I ricercatori hanno creato celle solari  di nanotubi di carbonio a parete singola (SWNT), che si caratterizzano per trasparenza e resilienza meccanica. Per risolvere il problema della corretta adesione alla superficie del substrato del substrato degli SWNT nel momento in cui viene applicata una forza (come la piegatura), gli scienziati hanno incorporato lo strato conduttore in un substrato di poliimmide (PI), riempiendo gli spazi vuoti nei nanotubi.

Per garantire le massime prestazioni, hanno anche “drogato” il materiale risultante per aumentarne la conduttività: introducendo piccole impurità nello strato nanocomposito SWNT-PI, l’energia necessaria agli elettroni per muoversi attraverso la struttura è inferiore e quindi per una certa quantità di corrente si può generare una carica maggiore.

Il prototipo sviluppato ha di gran lunga superato le aspettative del team: con uno spessore di soli 7 micrometri, il film composito ha mostrato un’eccezionale resistenza alla flessione, quasi l’80% di trasparenza e un’efficienza di conversione di potenza del 15,2%, la più alta mai raggiunta nelle celle solari che utilizzano conduttori in nanotubi di carbonio. Il Prof. Jeon ha sottolineato che “I risultati ottenuti sono tra i migliori tra quelli raggiunti finora per le celle solari flessibili, sia in termini di efficienza che di stabilità meccanica”.

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