I ricercatori dell'Australian National University (ANU) hanno aperto nuovi orizzonti nell'efficienza energetica delle celle solari e nel processo hanno fornito uno sguardo al futuro della tecnologia.

I ricercatori hanno stabilito un nuovo record di efficienza del 21,6%, il più alto mai raggiunto per celle di perovskite al di sopra di una certa dimensione.

Ciò significa che il 21,6% della luce solare che colpisce le cellule viene convertito in energia.

Il professore associato Thomas White dice come confronto, i tipici pannelli solari installati sui tetti in questo momento hanno un'efficienza del 17-18 percento.

"Ci sono tre cose che stai cercando di ottenere con le celle solari, stai cercando di renderli efficienti, stabile ed economico, " ha detto. "Le perovskiti sono il futuro delle celle solari".

"Con le perovskiti l'efficienza è ora competitiva, e il costo è uno dei grandi punti di forza. La vera sfida ora è renderli abbastanza stabili da poter essere utilizzati su un tetto, ad esempio, dove devono essere in grado di durare dai 25 ai 30 anni a temperature estreme.

"In definitiva, l'obiettivo è combinare queste perovskiti con il silicio in una cella solare tandem. Mettere insieme i due materiali può potenzialmente darci maggiori efficienze rispetto a uno da solo".

Il professore associato White e il suo team hanno lavorato per anni per migliorare le celle solari in perovskite.

I materiali di perovskite combinano elementi chimici abbondanti ed economici tra cui carbonio, idrogeno, azoto, iodio e piombo.

"Il novantacinque percento delle celle solari sono fatte di silicio al momento. È molto, materiale molto buono, ma raggiungerà il limite superiore della sua efficienza nei prossimi cinque o dieci anni, "Ha detto il Professore Associato White.

"Per essere in grado di realizzare una cella solare tandem davvero buona devi avere entrambe le celle che funzionano nel modo più efficiente possibile. Poiché il silicio non può migliorare molto, ci siamo concentrati sulla metà della perovskite".

Il nuovo record di efficienza significa che le celle di perovskite possono ora produrre 216 watt di energia elettrica per metro quadrato.

"Quando sono molto piccoli è difficile misurarli con precisione, e non è necessariamente rappresentativo di cosa accadrebbe se aumentassi, "Ha detto il Professore Associato White.

"Quindi il nostro risultato è il più alto su una scala che molti considerano il minimo:un centimetro quadrato".

Per ottenere il risultato record, il co-ricercatore Dr. Jun Peng ha sviluppato un nuovo materiale nanostrutturato.

"Una cella solare efficiente deve essere in grado di produrre sia alta tensione che alta corrente, " ha detto il dottor Peng.

"Può essere difficile ottenere entrambi allo stesso tempo, ma lo strato nanostrutturato nelle nostre cellule lo rende possibile".

I risultati del team sono stati verificati in modo indipendente dal CSIRO Photovoltaics Performance Lab, l'unico laboratorio nell'emisfero australe accreditato per certificare l'efficienza delle celle solari secondo gli standard internazionali.

Questo studio è stato completato con l'assistenza del finanziamento dell'Agenzia australiana per le energie rinnovabili.