Un modulo solare in perovskite delle dimensioni di un foglio di carta A4, che è quasi sei volte più grande dei moduli 10x10 cm2 di quel tipo segnalato prima, è stato sviluppato dai ricercatori della Swansea University, utilizzando tecniche di stampa semplici ed economiche. La svolta mostra che la tecnologia funziona su scala più ampia, non solo in laboratorio, fondamentale per incoraggiare l'industria ad adottarlo. Credito:Specific/Swansea University
Un modulo solare in perovskite delle dimensioni di un foglio di carta A4, che è quasi sei volte più grande di 10x10 cm 2 moduli di quel tipo segnalati in precedenza, è stato sviluppato dai ricercatori della Swansea University, utilizzando tecniche di stampa semplici ed economiche.
La svolta mostra che la tecnologia funziona su scala più ampia, non solo in laboratorio, fondamentale per incoraggiare l'industria ad adottarlo.
Ognuna delle tante singole celle che compongono il modulo è realizzata in perovskite, un materiale di crescente interesse per i ricercatori solari in quanto può essere realizzato più facilmente ed economicamente rispetto al silicio, il materiale più comunemente usato per le celle solari.
Anche le celle solari in perovskite si sono dimostrate altamente efficienti, con punteggi per l'efficienza di conversione di potenza (PCE) - la quantità di luce che colpisce una cella che converte in elettricità, fino al 22% su piccoli campioni di laboratorio.
Il team lavora per lo SPECIFIC Innovation and Knowledge Center guidato dalla Swansea University. Hanno usato un tipo esistente di cellula, una cella solare a perovskite di carbonio (C-PSC), fatto di diversi strati:titanio, zirconia e carbonio sulla parte superiore, tutti stampabili.
Sebbene la loro efficienza sia inferiore rispetto ad altri tipi di cellule perovskite, I C-PSC non si degradano così rapidamente, avendo già dimostrato oltre 1 anno di funzionamento stabile sotto illuminazione.
La svolta del team di Swansea deriva dall'ottimizzazione del processo di stampa su substrati di vetro grandi quanto un foglio di carta A4. Hanno assicurato che i livelli modellati fossero perfettamente allineati attraverso un metodo chiamato registrazione, ben noto nel settore della stampa.
L'intero processo di fabbricazione è stato effettuato in aria, a condizioni ambientali, senza richiedere i costosi processi ad alto vuoto necessari per la produzione del silicio.
Il team di Swansea ha utilizzato un tipo di cellula esistente, una cella solare a perovskite di carbonio (C-PSC), fatto di diversi strati - titania, zirconia e carbonio sulla parte superiore, tutti stampabili. La svolta deriva dall'ottimizzazione del processo di stampa su supporti in vetro grandi quanto un foglio di carta A4. Il team si è assicurato che i livelli modellati fossero perfettamente allineati attraverso un metodo chiamato registrazione, ben noto nel settore della stampa. Credito:SPECIFIC/Swansea University
Il team di Swansea ha ottenuto buone prestazioni per i suoi moduli:
Le valutazioni di alta efficienza in condizioni di illuminazione interna dimostrano che questa tecnologia ha un potenziale non solo per la generazione di energia all'aperto, ma anche per alimentare piccoli dispositivi elettronici, come smartphone e sensori, all'interno.
Dott.ssa Francesca De Rossi, borsista di trasferimento tecnologico presso lo SPECIFIC Innovation and Knowledge Centre della Swansea University, disse:
"Il nostro lavoro mostra che le celle solari in perovskite possono fornire buone prestazioni anche se prodotte su una scala più ampia rispetto a quanto riportato finora dalla comunità scientifica. Ciò è fondamentale per rendere la loro produzione economica e interessante per l'industria.
La chiave del nostro successo è stato il processo di serigrafia. L'abbiamo ottimizzato per evitare difetti causati dalla stampa di aree così grandi. La registrazione accurata dei livelli e la modellazione del livello di blocco hanno contribuito a migliorare le connessioni tra le celle, aumentando le prestazioni complessive.
C'è ancora molto lavoro da fare, ad esempio sull'aumento dell'area attiva, la percentuale della superficie del substrato che viene effettivamente utilizzata per produrre energia. Ci stiamo già lavorando.
Ma questo è un importante passo avanti del nostro team, che può aiutare a spianare la strada alla prossima generazione di celle solari"
Lo studio è pubblicato su Tecnologie avanzate dei materiali .
