Fotovoltaico: perovskiti ibridi al posto del silicio

Nel fotovoltaico si cerca sempre di fare dei passi in avanti, così come in tutte le fonti rinnovabili, tanto che si parla di perovskiti ibridi per sostituire il silicio.  Quest'ultimo è presente sui pannelli solari riuscendo a garantire un buon  livello di conducibilità dell'energia. In tutto il mondo però si sta lavorando alla scoperta di nuovi conduttori, come questo cristallo, che riesce a creare ugualmente una cella solare, ma a costi meno elevati. E soprattuto a creare  un rendimento del 15%.

(Il nome Perovskite è stato coniato nel 1840 da Gustav Rose) 

"Il futuro del fotovoltaico è affidato alla capacità di ridurre il costo dell'energia prodotta" e questo è quanto dichiarato da Aldo di Carlo, docente al dipartimento di ingegneria elettronica dell'Università di Roma Tor Vergata e coordinatore del Polo solare organico della Regione Lazio. Il quale conferma che "è necessario puntare a una sostanziale innovazione dei materiali e dei processi di fabbricazione al fine di ridurre i costi delle celle solari". Ed infatti è proprio l'Università di Tor Vergata che si sta occupando in Italia dello studio della perovskite, che riesce grazie alla sua "capacità di assorbire luce, e di trasportare la carica elettrica creata quando la luce lo colpisce" a renderlo "il candidato ideale per produrre celle solari di nuova generazione".

Le prime celle solari di perovskite sono state però usate già nel 2009 e riuscivano a produrre un'efficienza del solo 3%. Questo per far capire come in pochi anni sono riusciti invece a spingere l'energia fino al 15%, superando altre tecnologie emergenti. Dall'Università di Oxford, attraverso Sam Stranks, che ha guidato le ricerche hanno dichiarato che questo risultato è reso possibile grazie alla "lunghezza di diffusione". Ma un'altra caratteristica del minerale è anche "l'alta efficienza radiativa del materiale" che può permettere di abbassare il prezzo. 

Ciò che hanno fatto presso l'Università di Tor Vergata è realizzare una cella di 20 cm quadrati, a differenza di quelle create fino ad ora, che erano di piccole dimensioni. Hanno stampato vari strati di materiale così che - dichiara il prof.re Aldo di Carlo- "le perovskiti ibride si presentano come inchiostri che possono essere facilmente depositati su una lamina di vetro, assieme a pochi altri strati di materiali porosi che facilitano il movimento degli elettroni attraverso la cella, ricorrendo alle convenzionali tecniche di stampa". In questo caso però l'efficienza non è paragonabile al 15%, anzi per ora si è raggiunto solamente il 5,1%, un quarto di energia che sviluppano i pannelli al silicio di ottima qualità. Anche se a quanto dichiara Di Carlo, dal momento della scoperta ad ora, si è già fatto qualche passo avanti arrivando al 7,2% di efficienza.

(Cella fotovoltaica in petrovskite)

Questo ossido di titanio di calcio ha una struttura molto semplice che può essere facilmente modificabile e si trova in natura in abbondanza. "Se la stabilità della tecnologia fotovoltaica a base di perovskiti sarà essere migliorata, si assisterà alla nascita di un concorrente per il silicio" e questo "demolirà il paradigma, in cui molti attualmente credono, per cui non si possano combinare i parametri di basso costo, lunga durata ed alte efficienze per i dispositivi fotovoltaici di nuova generazione atti a produrre energia solare". Vedremo l'evolversi degli sviluppi in questo campo, soprattutto da parte dell'Università di Tor Vergata che non è nuova nelle sperimentazioni alternative per le fonti rinnovabili.