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Celle solari tandem made in Italy raggiungono un’efficienza oltre al 26%

Celle al silicio e celle a perovskite unite sapientemente in celle solari “tandem”, i ricercatori vogliono arrivare a un’efficienza del 30%

Una sola cella solare “tandem” made in Italy, composta da un lato di perovskite e dall’altro di silicio, assorbe la luce con un’efficienza superiore al 26%. Si tratta di un nuovo prodotto messo a punto dai ricercatori del Laboratorio di Tecnologie Fotovoltaiche ENEA, dagli studiosi del centro CHOSE dell’Università di Roma “Tor Vergata” e dagli scienziati dell’Istituto Italiano di Tecnologia (nello specifico del Graphene Labs e lo spin-off BeDimensional).
 
Gli interessanti risultati della ricerca che ha portato alla creazione di questo innovativo tipo di cella fotovoltaica sono stati raccontati in un articolo pubblicato sulla rivista digitale internazionale Joule.
 
Qui viene chiarito che il nuovo prototipo di cella si compone di due celle solari accoppiate meccanicamente l’una sull’altra, così da massimizzare i vantaggi ottenibili da entrambi i sistemi.
La cella frontale è realizzata in perovskite e dimensionata in modo da convertire in energia i raggi di luce blu e verdi che compongono lo spettro solare. Di assorbire le radiazioni rosse ed infrarosse rimanenti si occupa invece la cella inferiore in silicio.
 
Mario Tucci, responsabile del Laboratorio Tecnologie fotovoltaiche dell’ENEA ha spiegato che “la combinazione dei due materiali massimizza l’assorbimento dei raggi solari e produce un'elevata foto-tensione, pari alla somma delle tensioni generate dalle due singole celle, producendo in questo modo una maggiore efficienza rispetto ad una singola cella solare”.
 
L’efficienza al 26% è un risultato particolarmente positivo, raggiunto dalle celle tandem grazie a due elementi chiave: da un lato sono aumentate le prestazioni della cella a perovskite grazie all’utilizzo del grafene, dall’altro l’eterogiunzione della cella posteriore in silicio con film amorfi ha permesso di aumentarne la tensione. I test effettuati hanno annunciato il raggiungimento del record di efficienza del 26,3%, ma i ricercatori sono fiduciosi e pensano di poter raggiungere e superare il 30%.
 
La realizzazione della struttura speciale che compone queste celle solari tandem da parte dei ricercatori ENEA ed i loro partner dà la possibilità di mantenere i vantaggi che caratterizzano ciascuna tecnica di fabbricazione, unendo la realizzazione ormai semplice di sottili film di perovskite mediante “solution process” alla produzione di celle in silicio mediante eterogiunzione.
 
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