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Come aumentare l’efficienza di conversione energetica del 24,8% delle celle solari in perovskite

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Un gruppo di ricerca della City University di Hong Kong (CityU) ha sviluppato un innovativo additivo multifunzionale che può migliorare l’efficienza e la stabilità delle celle solari in perovskite. 

L’esperimento sulle celle solari a perovskite (PVSC)

Il team di ricerca della City University di Hong Kong ha compiuto un esperimento sulle celle solari a perovskite (PVSC), che si sono presentate sul mercato come un’alternativa promettente alle tradizionali celle a base di silicio.

Perché scegliere le prime piuttosto che le altre? La ragione è legata soprattutto all’elevata efficienza di conversione di potenza del prodotto, garantita dalla perovskite che è un minerale dalle molteplici proprietà, sia ottiche che elettroniche, che lo rendono perfetto per diversi tipi di applicazioni ma, soprattutto, per il settore fotovoltaico.

I problemi da non sottovalutare

La stabilità a lungo termine di questi tipi di celle ha però creato dei problemi da non sottovalutare

Nonostante le PVSC stiano attirando sempre più l’attenzione, rivelandosi perfette per l’utilizzo nel fotovoltaico integrato, la loro elevata efficienza potrebbe causare delle perdite di energia, dovute, per lo più, a difetti incorporati nell’interfaccia delle celle.

La soluzione messa in campo dai ricercatori cinesi

I ricercatori cinesi hanno sviluppato una strategia semplice ed efficace per modulare la crescita del film di perovskite (il materiale che si trova al centro della pila nella cella), al fine di migliorarne la qualità. 

Hanno scoperto che, aggiungendo una particolare molecola multifunzionale nel sistema, si può ottenere una fase intermedia legata all’idrogeno e si può modulare la cristallizzazione per ottenere un prodotto finale di alta qualità. 

Utilizzare dunque questo innovativo additivo, secondo il team, rappresenta una soluzione da mettere in campo per aggirare quelle problematiche legate alla stabilità e potenzialità delle PVSC.

Un incremento nell’efficienza di conversione energetica del 24,8%

I loro esperimenti di prova hanno infatti dimostrato che la densità di difetti dei film di perovskite può essere significativamente ridotta dopo l’introduzione della molecola, ottenendo anche un incremento nell’efficienza di conversione energetica del 24,8%, uno dei valori più alti che siano mai stati ottenuti in questo settore. 

La soddisfazione del team e le sfide future 

Il team ha espresso la propria soddisfazione per i risultati ottenuti dopo aver dimostrato l’applicabilità generale della strategia a diverse composizioni di perovskite.

Il professor Jen, che ha guidato l’esperimento, ha voluto sottolineare quanto questo lavoro fornisca un percorso chiaro per ottenere una qualità ottimizzata del prodotto, e facilitare così lo sviluppo di queste celle solari. 

Tra le sfide future, i ricercatori vorrebbero estendere le strutture molecolari che hanno sperimentato e ottimizzare ancor di più la struttura del dispositivo attraverso l’ingegneria compositiva e interfacciale. 

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