Ilaria Rosella Pagliaro CSIRO annuncia una svolta nel fotovoltaico con le sue celle solari in perovskite stampate su pellicola di plastica, promettendo leggerezza, flessibilità e costi ridotti
©CSIRO
L’agenzia scientifica australiana CSIRO ha segnato un punto di svolta nel settore dell’energia solare con il lancio di un innovativo tipo di fotovoltaico: le celle solari in perovskite. Queste non sono comuni celle solari, ma avanzati dispositivi stampati direttamente su sottili pellicole di plastica, che combinano leggerezza e flessibilità con la capacità di essere arrotolati.
L’intento del progetto è di valutare le prestazioni di questa tecnologia nello spazio, un ambiente notoriamente ostile per via delle intense radiazioni elettromagnetiche e ionizzanti.
La sfida principale nella produzione di queste celle solari risiede nella trasformazione delle piccole unità sperimentali, spesso realizzate con tecniche e materiali poco adatti alla scala industriale, in dispositivi di grandi dimensioni tramite processi economici e rapidi. Sebbene la versione tradizionale su vetro presenti diverse difficoltà, l’opzione flessibile promette di superare tali limitazioni grazie alla tecnologia di produzione continua “roll-to-roll“.
La tecnica di produzione
CSIRO guida questa innovazione con un team di scienziati che ha dimostrato la realizzabilità di moduli di celle solari ibride in perovskite, sfruttando un mix di elementi organici e inorganici, attraverso la stampa roll-to-roll. Questo metodo ha portato alla creazione di celle solari con un’efficienza senza precedenti.
Durante lo sviluppo, in collaborazione con prestigiose istituzioni come l’Università di Cambridge, la Monash University, l’Università di Sydney e l’Università del New South Wales, il team ha dovuto superare complesse sfide tecniche. Una delle principali difficoltà era legata ai vincoli temporali e termici imposti dalla necessità di creare elettrodi su un supporto di plastica. La soluzione innovativa adottata ha visto la sostituzione degli elettrodi metallici tradizionali, che richiedono deposito sotto vuoto e sono costosi, con elettrodi di carbonio stampati, più economici ed efficaci, come spiegato da Doojin Vak, ricercatore principale presso il CSIRO:
Il nostro sistema permette la produzione e il test di oltre diecimila celle solari al giorno, accelerando significativamente il processo di ottimizzazione.
Questa capacità di produzione massiva e di ottimizzazione rapida dei parametri del processo roll-to-roll ha aperto la strada alla definizione delle condizioni più vantaggiose per la realizzazione delle celle. Le celle solari in perovskite così ottimizzate hanno mostrato efficienze di conversione del 15,5% per le unità di piccola area e dell’11,0% per i moduli di grande area con celle interconnesse in serie. Un vero record per la particolare tipologia di celle solari, che fino ad ora era riuscita a raggiungere il 14,46%.
Un’analisi pubblicata su Nature Communications indica un costo stimato di 0,7 dollari per watt per una produzione annuale di 1.000.000 di metri quadrati in Australia, anticipando la possibilità di ulteriori riduzioni di costo.
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Fonte: Nature Communications – CSIRO
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