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Pannelli solari supersottili e a massima efficienza, si potranno attaccare ai vestiti e alle tende di casa
I pannelli solari supersottili, studiati da un'Università americana e dal Politecnico di Milano, consentiranno un risparmio energetico del 30%.
Il futuro del fotovoltaico potrebbero essere i pannelli solari supersottili da applicare ai vestiti o alle tende di casa. Proprio ad un progetto che ha studiato le possibilità di sviluppare strumenti simili stanno collaborando ricercatori dell’Università di Cambridge ed il Politecnico di Milano.
Lo studio “Ultrafast carrier thermalization in lead iodide perovskite probed with two-dimensional electronic spectroscopy”, finanziato con fondi europei provenienti dal programma Horizon 2020, ha permesso di studiare un innovativo modello di celle fotovoltaiche costruite utilizzando un materiale innovativo, la Perovskite.
Di questo progetto si è occupato un gruppo di studiosi guidati dal Prof. Richard Friend, ha condotto gli studi presso i laboratori del Dipartimento di Fisica del Politecnico del Milano, il CUSBO (Centre for Ultrafast Science and Biomedical Optics), parte del network Laserlab-Europe.
Questo materiale è composto da cellule estremamente sottili, motivo per il quale le celle realizzate in perovskite possono essere fino a mille volte più sottili di quelle al silicio.
Tuttavia le caratteristiche di questo prodotto non finiscono qui: i risultati dello studio hanno infatti dimostrato che le celle fotovoltaiche realizzate con questo innovativo materiale oltre ad essere molto sottili, sono flessibili e potenzialmente più efficienti.
Questo rilevante livello di efficienza energetica è stato rilevato calcolando il tempo durante il quale gli elettroni che nascono dalla collisione della luce solare con le cellule fotovoltaiche (i fotoni vengono convertiti in elettroni) mantengono i loro più alti livelli di energia.
La perdita di energia di questi elettroni caldi avviene quando essi si scontrano tra di loro, e, nel caso della perovskite, i ricercatori hanno osservato che le collisioni avvengono tra i 10 e 100 milionesimi di miliardesimo di secondo (femtosecondi).
Il tempo entro il quale, grazie alla dimensione ridotta delle cellule di perovskite, è possibile raccogliere gli “elettroni caldi” è quindi brevissimo e ciò permette di massimizzare l’efficienza energetica delle celle solari raggiungendo un tasso del 30%. Il livello massimo che, ad oggi, le celle possono realisticamente raggiungere.
Queste misurazioni sono state ottenute attraverso un metodo sperimentale di spettroscopia ultrabreve sviluppato dal team del Prof. Giulo Cerullo del Politecnico di Milano. Esso consiste nel simulare la luce solare illuminando con impulsi laser ultrabrevi delle cellule di perovskite di ioduro di piombo, e misurarne poi i livelli di assorbimento di luce attraverso l’utilizzo di un impulso “sonda” ritardato nel tempo.
Il tempo individuato come necessario perché cambi la luce assorbita dentro al campione di perovskite è stato utilizzato per stabilire il periodo di tempo entro il quale è possibile estrarre gli elettroni ancora carichi, ottenendo così la massima efficienza possibile dalla cella fotovoltaica.
Per maggiori informazioni sullo studio che ha elaborato i pannelli fotovoltaici supersottili in perovskite si invita a visitare il sito web sul quale esso è stato pubblicato.
Pannelli solari supersottili: la collaborazione internazionale
Lo studio “Ultrafast carrier thermalization in lead iodide perovskite probed with two-dimensional electronic spectroscopy”, finanziato con fondi europei provenienti dal programma Horizon 2020, ha permesso di studiare un innovativo modello di celle fotovoltaiche costruite utilizzando un materiale innovativo, la Perovskite.
Di questo progetto si è occupato un gruppo di studiosi guidati dal Prof. Richard Friend, ha condotto gli studi presso i laboratori del Dipartimento di Fisica del Politecnico del Milano, il CUSBO (Centre for Ultrafast Science and Biomedical Optics), parte del network Laserlab-Europe.
Perovskite: cellule sottilissime
Questo materiale è composto da cellule estremamente sottili, motivo per il quale le celle realizzate in perovskite possono essere fino a mille volte più sottili di quelle al silicio.
Tuttavia le caratteristiche di questo prodotto non finiscono qui: i risultati dello studio hanno infatti dimostrato che le celle fotovoltaiche realizzate con questo innovativo materiale oltre ad essere molto sottili, sono flessibili e potenzialmente più efficienti.
Tempi di assorbimento della luce
Questo rilevante livello di efficienza energetica è stato rilevato calcolando il tempo durante il quale gli elettroni che nascono dalla collisione della luce solare con le cellule fotovoltaiche (i fotoni vengono convertiti in elettroni) mantengono i loro più alti livelli di energia.
La perdita di energia di questi elettroni caldi avviene quando essi si scontrano tra di loro, e, nel caso della perovskite, i ricercatori hanno osservato che le collisioni avvengono tra i 10 e 100 milionesimi di miliardesimo di secondo (femtosecondi).
Massima efficienza
Il tempo entro il quale, grazie alla dimensione ridotta delle cellule di perovskite, è possibile raccogliere gli “elettroni caldi” è quindi brevissimo e ciò permette di massimizzare l’efficienza energetica delle celle solari raggiungendo un tasso del 30%. Il livello massimo che, ad oggi, le celle possono realisticamente raggiungere.
Una metodologia sperimentale
Queste misurazioni sono state ottenute attraverso un metodo sperimentale di spettroscopia ultrabreve sviluppato dal team del Prof. Giulo Cerullo del Politecnico di Milano. Esso consiste nel simulare la luce solare illuminando con impulsi laser ultrabrevi delle cellule di perovskite di ioduro di piombo, e misurarne poi i livelli di assorbimento di luce attraverso l’utilizzo di un impulso “sonda” ritardato nel tempo.
Il tempo individuato come necessario perché cambi la luce assorbita dentro al campione di perovskite è stato utilizzato per stabilire il periodo di tempo entro il quale è possibile estrarre gli elettroni ancora carichi, ottenendo così la massima efficienza possibile dalla cella fotovoltaica.
Per maggiori informazioni sullo studio che ha elaborato i pannelli fotovoltaici supersottili in perovskite si invita a visitare il sito web sul quale esso è stato pubblicato.
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