Fotovoltaico: ricerca su celle solari di perovskite e stagno
La ricerca sul fotovoltaico si indirizza sempre più verso la perovskite. Giungono infatti dalla Oxford University e dalla Northwestern University dati e notizie sempre più incoraggianti in merito alla possibilità di creare celle solari in perovskite efficienti ed economiche. La perovskite è un cristallo inorganico che prende il nome dal mineralogista responsabile della sua scoperta (il russo Lev Aleksevich von Perovski), ed ha suscitato negli ultimi anni grande interesse all'interno della comunità scientifica in virtù di un'ottima efficienza - un rendimento del 15% che, seppur basso in assoluto, rappresenta un'ottimo punto di partenza considerato lo stadio iniziale della ricerca sulle celle a base di perovskite - unita ai bassi costi di produzione.
I vantaggi dell'adozione della perovskite per la realizzazione di celle solari - vantaggi che, come appena accennato, consentono un sostanzioso abbattimento dei costi - risiedono infatti nell'abbondanza dei materiali necessari alla sua produzione, nella semplicità dei metodi di fabbricazione e nella struttura molto semplice del metallo, in grado di assorbire facilmente la luce solare (nonché, potenzialmente, di emettere luce quando viene illuminato, come emerso da una ricerca effettuata dagli studiosi della Nanyang Technological University). Tra gli svantaggi - non di poco conto a dire il vero - figura invece la presenza di piombo nelle celle solari a base di perovskite finora realizzate, un materiale tossico e nocivo tanto per l'uomo quanto per l'ambiente.
(Celle solari a base di perovskite)
Dalle ricerche effettuate presso la Oxford University e la Northwestern University tuttavia, sembrano emergere risultati incoraggianti in merito alla possibilità di sostituire il piombo con lo stagno, un elemento che si trova nel medesimo gruppo della tavola periodica. La nuova cella solare progettata dai team di ricercatori delle due università, più sostenibile a livello ambientale oltre che più sicura ed economica, si compone di cinque strati: i primi due livelli, composti da uno strato di vetro e uno di biossido di titanio, danno forma al contatto anteriore; il terzo strato è composto dallo stagno di perovskite, il quarto è formato da un layer forato, mentre l'ultimo dei cinque livelli è costituito da uno strato di oro, che forma il contatto posteriore.
Allo stato attuale della ricerca, il livello di efficienza delle celle solari a base di perovskite con piombo si attesta intorno al 15-17%, mentre lo stagno si ferma al 6%. I team di ricercatori inglesi e statunitensi della Oxford University e della Northwestern University confidano tuttavia di riuscire a raggiungere un'efficienza di conversione intorno al 20% in un lasso di tempo relativamente breve. Con l'eventuale commercializzazione delle celle solari a base di perovskite e stagno, il mercato del fotovoltaico si arrichirebbe di una soluzione a basso costo, in grado soprattutto di utilizzare materiali non dannosi e adattabili a processi produttivi standardizzati.
