La cella solare organica che sta cambiando tutto: fattore bifacciale record del 99,1%

Un team di ricercatori cinesi ha sviluppato una cella solare organica semitrasparente con fattore bifacciale del 99,1%, il più alto mai registrato, e un'efficienza di conversione della potenza del 12,5%

Un team di ricercatori di due università cinesi ha raggiunto un fattore bifacciale del 99,1% con una cella solare organica semitrasparente, il più alto mai registrato in questo tipo di celle. Questa cella ha anche raggiunto un’efficienza di conversione della potenza del 12,5% e una trasmittanza media della luce visibile del 22,9%.

Il gruppo di ricerca, composto da esperti della Wuhan University of Technology e della Central South University di Changsha, ha creato una cella solare organica semitrasparente utilizzando elettrodi a nanofili d’argento (AgNWs) e uno strato di trasporto elettronico a doppio strato che combina nanoparticelle di ossido di zinco (ZnO) e PDINN, un materiale che migliora l’interfaccia tra lo strato attivo e l’elettrodo superiore.

Il professor Wenchao Huang, uno degli autori principali dello studio, ha spiegato che questa cella solare funziona altrettanto bene sia se illuminata dal lato superiore che da quello inferiore, dimostrando un’ottima efficienza anche con luce a bassa intensità o con angoli di incidenza ridotti.

Innovazione nella tecnologia delle celle solari semitrasparenti

Le celle solari organiche semitrasparenti sono molto promettenti grazie alla loro alta trasmittanza e conduttività elettrica. Tuttavia, il documento di ricerca sottolinea che la deposizione di nanofili d’argento può danneggiare lo strato elettronico sottostante, peggiorando le prestazioni dell’interfaccia.

Nel loro studio, “A semitransparent organic solar cell with a bifacial factor of 99.1%”, pubblicato su Materials Today Energy, i ricercatori descrivono come l’aggiunta di PDINN alla loro cella possa riempire i difetti superficiali del ZnO, prevenendo il contatto tra i nanofili d’argento e lo strato attivo e facilitando l’estrazione degli elettroni.

Questa cella solare ha raggiunto un’efficienza di conversione della potenza del 12,5%, considerata “notevole” dai ricercatori, e una trasmittanza media della luce visibile del 22,9%. Regolando il rapporto tra i materiali accettori e donatori e la concentrazione dello strato attivo, la cella ha ottenuto la massima efficienza di utilizzo della luce del 4,0% con un’efficienza di conversione della potenza del 9,5%. Il professor Huang ha così commentato la scoperta:

Questa tecnologia rappresenta una soluzione semplice per la fabbricazione di celle solari organiche semitrasparenti ad alte prestazioni basate su elettrodi a nanofili d’argento. La capacità di modulare i colori e l’eccellente comportamento fotovoltaico bifacciale delle nostre celle solari organiche semitrasparenti le rendono un candidato promettente per le applicazioni BIPV (fotovoltaico integrato negli edifici).

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Fonte: Materials Today Energy

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