Fotovoltaico flessibile inarrestabile: le celle solari in perovskite raggiungono il nuovo record di efficienza

Le nuove celle solari flessibili in perovskite sviluppate dall'Università di Tsinghua raggiungono un'efficienza record e promettono applicazioni rivoluzionarie nel settore energetico

Le innovazioni nel campo delle energie rinnovabili non si fermano mai, come dimostra il recente sviluppo avvenuto presso l’Università di Tsinghua in Cina, dove un gruppo di ricercatori, guidato dal professor Chenyi Yi, ha portato alla luce una rivoluzionaria tecnologia di celle solari flessibili in perovskite. Questo progresso, dettagliatamente descritto sulla rivista iEnergy, segna un punto di svolta per l’industria grazie a un innovativo processo di fabbricazione che promette di superare le sfide legate alla scalabilità produttiva e alla riproducibilità dei risultati.

Queste celle solari presentano un vasto spettro di applicazioni, estendendosi dal settore aerospaziale fino all’ambito dell’elettronica indossabile, grazie alla loro flessibilità unica. Tuttavia, nonostante il loro enorme potenziale, queste tecnologie hanno storicamente risentito di limitazioni significative in termini di efficienza nella conversione dell’energia solare in elettricità, principalmente a causa della natura morbida e disomogenea del polietilene tereftalato (PET), il materiale su cui si basano. A complicare ulteriormente il quadro vi è la loro minore durata rispetto alle controparti rigide, dovuta alla permeabilità dei substrati che favorisce il degrado per infiltrazioni di acqua e ossigeno.

Innovazioni nel processo di fabbricazione

©iEnergy / Tsinghua University Press

La svolta metodologica introdotta dal team di ricerca della Tsinghua risiede nell’adozione di una tecnica di deposizione con bagno chimico (CBD), che ha permesso di depositare uno strato di ossido di stagno – cruciale per il trasporto degli elettroni – su substrati flessibili senza l’uso di acidi forti. Questa strategia ha offerto una maggiore uniformità e densità nella crescita dello strato, superando le limitazioni imposte dalle tecniche precedenti, che facevano affidamento sul cloruro di stagno. L’impiego del solfato di stagno come precursore, infatti, si è rivelato compatibile con i delicati substrati flessibili, eliminando i rischi legati all’esposizione agli acidi.

Il perfezionamento dello strato di trasporto degli elettroni ha avuto ripercussioni positive non solo sull’efficienza delle celle, ma anche sulla loro stabilità. Le nuove celle solari flessibili in perovskite hanno ottenuto un’efficienza di conversione del 25,09%, con una certificazione al 24,90%, e hanno dimostrato una resilienza eccezionale mantenendo il 90% della loro capacità iniziale anche dopo 10.000 piegature.

Prima dell’ultimo record raggiunto presso l’Università di Tsinghua, che ha visto le celle solari flessibili in perovskite ottenere un’efficienza del 25,09% con certificazione al 24,90%, il precedente record di efficienza per le celle solari flessibili in perovskite era stato fissato al 24,4% come riportato su C&EN. Inoltre, un altro studio aveva riferito di un’efficienza del 24,7% per queste celle, rappresentando il miglior rendimento documentato prima della recente svolta. In aggiunta, l’Università di Tsinghua aveva riportato un precedente record di efficienza per le celle singole flessibili al 23,6% con certificazione del 22,5%.

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Fonte: iEnergy

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