Dai ricercatori del Mit, celle solari a due dimensioni

POTENZIALITA' E LIMITI DEL GRAFENE

La più recente scoperta nel campo del fotovoltaico effettuata dai ricercatori del Mit rientra nel campo dei nuovi materiali: da tempo gli esperti e gli studiosi di tutto il mondo sono impegnati nell'indagare tutte le potenzialità del grafene. I vantaggi offerti da tale materiale sono numerosi, dalla facilità di reperimento alla versatilità, dall'efficienza ai costi contenuti, anche se comporta dei problemi legati alla dispersione energetica.

Al grafene, però, manca una importante caratteristica che potrebbe renderlo perfetto per la realizzazione di pannelli fotovoltaici, detta bandgap, o banda proibita. I ricercatori del Mit, tuttavia, sembrano essere giunti alla messa a punto di un materiale bidimensionale in grado di offrire proprietà molto simili al grafene, superando al contempo questo particolare problema. 

SUPERAMENTO DEI PROBLEMI DI DISPERSIONE

Il nuovo materiale è una combinazione di nickel e di un composto organico noto come HITP, caratterizzato da una naturale banda proibita utile per la realizzazione delle cellule, una struttura bidimensionale e anche una caratteristica vantaggiosa in più: i suoi componenti tendono ad assemblarsi tra loro in modo naturale. Questa proprietà rende più facile la realizzazione delle celle e permette di migliorarne l'efficienza, semplicemente dosando le quantità dei singoli materiali componenti.

Il grafene vanta ottime proprietà di conduzione elettrica e termica, nonché grande resistenza. La mancanza di banda proibita, tuttavia, rende difficoltosa l'aggiunta di altre molecole alla struttura: tale operazione deve essere effettuata modificando la struttura e provocando una diminuzione delle proprietà che rendono il materiale idoneo alla realizzazione di strutture fotovoltaiche.

Il nuovo materiale, invece, mantiene inalterate le sue proprietà e permette l'aggregazione di più strati, che si uniscono tra loro perfettamente in modo del tutto naturale e spontaneo. A instillare perfino maggiorI speranze è il fatto che gli esperimenti sono finora stati condotti su agglomerati di materia: i risultati saranno ancora migliori lavorando su sottili film di materiale, struttura che permette di preservare maggiormente le proprietà di resistenza e conduzione.

(Struttura del materiale HITP)

 RIPERCUSSIONI DELLA SCOPERTA

Questa ricerca apre le porte anche per tutta una serie di materiali simili e appartenenti alla stessa "famiglia", che potrebbero diventare preziose risorse per le celle solari e costituire la base per lo sviluppo di una nuova generazione nel campo della tecnologia fotovoltaica. Un vero e proprio arsenale di nuovi materiali, organico e non: così è stato definito dagli stessi ricercatori del Mit.

Tali materiali potrebbero venire sfruttati in combinazione tra loro per poter catturare il più ampio spettro luminoso possibile e per concentrare i raggi solari sulle celle, nonché per favorire l'accumulo energetico anche in grandi quantità e per lunghi periodi di tempo, in modo tale da poter avere sempre a disposizione l'energia di cui si necessita.

La ricerca condotta dagli scienziati del Mit ha già avuto notevole impatto nel mondo scientifico, arrivando ad essere definita, da esperti non coinvolti nell'esperimento, un "enorme passo avanti nella strutturazione di nuovi materiali semiconduttori": lo studio condotto nei laboratori potrà essere preso ad esempio dai centri di ricerca di tutto il mondo per l'approfondimento delle conoscenze riguardanti tale tipologia di materiali, dall'applicazione estremamente versatile in campo tecnologico.