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Pannelli solari 1000 volte più efficienti con i ferroelettrici

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Una scoperta che potrebbe rivoluzionare l’industria del solare viene da un gruppo di ricercatori dell’Università tedesca Martin Luther University Halle-Wittenberg . I pannelli solari realizzati in titanato di bario, stronzio e calcio, sarebbero, infatti, mille volte più efficienti di quelli in silicio, con un costo di produzione nettamente inferiore. Inoltre, richiederebbero meno spazio per generare la stessa quantità di elettricità.

Una rivoluzione per l’industria del fotovoltaico

Una scoperta che potrebbe rivoluzionare l’industria del fotovoltaico. Una struttura reticolare che assembla, alternandoli, strati sovrapposti di titanato di bario, titanato di stronzio e titanato di calcio, potrebbe aumentare di 1000 volte l’efficienza delle celle solari. 

I ricercatori della Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) in uno studio pubblicato di recente sulla rivista Science Advanced,  hanno dimostrato che nuovi materiali ferroelettrici possono rendere molto meglio delle attuali celle a base di silicio.  

Questi ultimi infatti, a differenza del silicio, hanno cariche positive e negative separate spazialmente, e non richiedono una giunzione p-n per creare l’effetto fotovoltaico, facilitando la produzione di pannelli solari.

Una combinazione di strati estremamente sottili

I nuovi pannelli si comporrebbero di circa 500 strati con 200 nanometri di spessore. Lo studio ha dimostrato che la combinazione di strati estremamente sottili di materiali diversi aumenta significativamente la resa energetica solare. Inoltre, l’effetto fotovoltaico sarebbe notevolmente potenziato dall’alternanza tra lo strato ferroelettrico e due diversi strati paraelettrici.

Secondo il fisico Dr Akash Bhatnagar del Center for Innovation Competence SiLi-nano della MLU, “La cosa importante è che un materiale ferroelettrico sia alternato con un materiale paraelettrico. Sebbene quest’ultimo non abbia cariche separate, può diventare ferroelettrico in determinate condizioni, per esempio a basse temperature o quando la sua struttura chimica è leggermente modificata.”

Effetto duraturo nel tempo

Durante le misurazioni fotoelettriche, il nuovo materiale è stato irradiato con luce laser. Il risultato si è rivelato sorprendente sebbene la percentuale di titanato di bario come principale componente fotoelettrico fosse ridotta di quasi due terzi. I test hanno anche mostrato come l’effetto sia duraturo nel tempo: è rimasto pressoché costante per un periodo di sei mesi. I cristalli sono anche significativamente più durevoli e non richiedono un imballaggio speciale.

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