Celle solari alla perovskite: supereranno il silicio e trasformeranno radicalmente l’energia solare?

Il mondo è sull’orlo di una nuova era con l’avvento delle celle solari in perovskite, un materiale che promette non solo di superare l’efficienza del silicio, ma anche di rendere l’energia solare più accessibile e più sostenibile.

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Limiti del silicio

Per molti anni, il silicio è stato il pilastro dell’industria solare, con un tetto di efficienza che sembra difficile da superare. Nonostante i progressi, le celle solari al silicio di oggi raggiungono un’efficienza teorica massima di circa il 33%, un numero che nella pratica diminuisce a causa delle varie perdite di energia. Questa efficienza limitata è dovuta principalmente al gap energetico specifico del materiale, che non consente di catturare tutta la luce solare.

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Perovskite: un sensore di luce sintonizzabile

A differenza del silicio, la perovskite ha un gap di banda regolabile. Questa caratteristica unica consente ai ricercatori di modificare la composizione del materiale per migliorarne le proprietà di assorbimento della luce. Questa flessibilità apre la strada alla creazione di celle solari tandem, dove due strati di perovskite sono sovrapposti con diversi bandgap per catturare uno spettro solare più ampio, che teoricamente può aumentare l’efficienza fino al 45%.

Oltre l’efficienza: i tanti vantaggi delle perovskiti

La perovskite non solo fornisce una migliore efficienza. La sua produzione è anche più rispettosa dell’ambiente e meno costosa rispetto alla produzione del silicone. I film sottili di perovskite possono essere stampati o depositati a basse temperature, riducendo significativamente l’impronta di carbonio della loro produzione. Inoltre, la tolleranza della perovskite per i difetti minori ne riduce l’impatto sulle prestazioni, semplificando così il processo di produzione.

Applicazioni innovative

Grazie alla sua leggerezza e flessibilità, la perovskite apre le porte a nuove applicazioni. A differenza dei fogli di silicio, che sono spesso pesanti e rigidi, le celle di perovskite possono essere integrate in varie superfici, come i tetti delle automobili o degli edifici con capacità di carico limitate. Questa diversità espande notevolmente il potenziale di adozione dell’energia solare in diversi contesti.

Dalla teoria alla pratica

Passare da promettenti modelli di laboratorio a un’adozione diffusa implica il superamento di diverse sfide. È fondamentale aumentare la produzione, passare da prototipi di dimensioni centimetriche a scala industriale e migliorare la stabilità a lungo termine delle celle di perovskite e la resistenza agli agenti atmosferici per renderle utilizzabili nelle applicazioni del mondo reale.

Progressi e prospettive

C’è ottimismo tra i ricercatori che prevedono di superare questi ostacoli nei prossimi cinque-dieci anni. Lo sviluppo delle celle solari alla perovskite sta progredendo rapidamente, spinto da un notevole interesse industriale. Sebbene questa tecnologia sia ancora nuova rispetto ai settant’anni di sviluppo delle celle di silicio, presenta un enorme potenziale per il futuro.

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Questo articolo esplora l’ascesa delle celle solari in perovskite, un materiale rivoluzionario che non solo può superare l’efficienza del silicio, ma può anche trasformare il panorama dell’energia solare attraverso la sua produzione economica e il potenziale di applicazione flessibile.

fonte : Ma