Fotovoltaico organico fullerene - free: record di efficienza per Imec

CELLE ORGANICHE SENZA FULLERENE

Le più recenti ricerche nel campo dell'energia solare rivelano un crescente interesse nella tecnologia fotovoltaica organica, mentre il progredire tecnologico conferma la possibilità che, proprio in tale tecnologia, risieda il futuro del settore: la flessibilità dei materiali, la trasparenza e la possibilità di installare le celle fotovoltaiche in modo ancor più integrato nell'architettura urbana sono caratteristiche in grado di rivoluzionare il mercato e il concetto stesso di impianto fotovoltaico. I principali ostacoli, ad oggi, riguardano però l'efficienza delle celle, non ancora competitiva con quelle tradizionali. Non stupisce, quindi, che la ricerca per l'innovazione punti in modo preminente verso questa direzione: i passi avanti, del resto, sono frequenti.

Il nuovo record di efficienza è stato stabilito dalle celle fotovoltaiche organiche fullerene - free realizzate da Imec: esse sono in grado di un'efficienza di conversione pari all'8.4%: certo, ancora poco rispetto ai tradizionali impianti fotovoltaici non organici, ma una conquista importante per il settore del fotovoltaico organico e una ulteriore conferma che è possibile continuare a crescere e a raggiungere una maggiore efficienza.

L'INNOVAZIONE DELLE CELLE IMEC

Il record è stato raggiunto, dai ricercatori Imec, attraverso due principali innovazioni: l'implementazione dei materiali fullerene - free per gli accettori ha permesso di ottenere un alto voltaggio nei circuiti aperti e di migliorare l'assorbimento dei raggi dello spettro visibile. Inoltre, lo sviluppo di una struttura multistrato con tre strati di semiconduttori attivi ha permesso di aumentare la quantità di corrente nei circuiti corti.

In questo modo, Imec è riuscita a superare il principale ostacolo legato all'utilizzo di fullerene: ampiamente utilizzato, fino ad oggi, nelle cellule fotovoltaiche, il fullerene è in grado di stabilizzare in modo efficace gli elettroni, ma, di contro, offre un limitato assorbimento dei raggi solari e una quantità limitata di conduzione elettrica all'interno dei circuiti aperti. Lo sviluppo dei due nuovi materiali privi di fullerene, dunque, ha permesso a Imec di ottenere maggiore efficienza per le celle, garantendo la possibilità di voltaggi maggiori all'interno dei circuiti aperti.

Una ulteriore chiave di forza delle celle sviluppate da Imec risiede, inoltre, nella semplicità della struttura: tale caratteristica è di difficile raggiungimento per quanto riguarda le celle fotovoltaiche organiche. La struttura messa a punto da Imec è composta di tre soli strati: due, esterni, di materiale fullerene - free, con un materiale conduttore nel mezzo. Le celle, in questo modo, risultano estremamente sottili e, di conseguenza, adatte ad essere utilizzate su materiale mobile per formare strutture modellabili a seconda delle esigenze di realizzazione dell'impianto.

IL FUTURO DEL FOTOVOLTAICO ORGANICO

Le celle fotovoltaiche Imec confermano, inoltre, la direzione che si prospetta come più efficace: una struttura multistrato a cascata appare, ad oggi, molto più efficace delle più tradizionali celle organiche con fullerene e materiale conduttore. In quest'ottica, dunque, è sempre più indirizzata la ricerca internazionale: la sfida per l'accrescimento dell'efficienza delle celle organiche si gioca ora interamente sui materiali. Accanto all'obiettivo primario dell'efficienza, inoltre, resta di primaria importanza anche quello del contenimento dei costi, per rendere le nuove celle competitive sul mercato e in grado di reggere il confronto con le celle organiche realizzate con fullerene e con gli impianti tradizionali.

Le nuove celle verranno presentate ufficialmente agli addetti ai lavori molto presto: l'azienda presenzierà alla undicesima edizione dell'esposizione "Printed Electronics Europe", che si terrà a Berlino l'1 e 2 aprile: l'evento, interamente dedicato al fotovoltaico organico, si configura come una delle più importanti rassegne europee e punto d'incontro per le aziende che si occupano di ricerca e commercializzazione.

AutoreDott.ssa Martina Pugno

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