L'Istituto universitario per la ricerca sui materiali avanzati presso l'Universitat Jaume I (UJI) ha partecipato al progetto europeo Sunflower per sviluppare materiali fotovoltaici organici meno tossici per la produzione industriale. Un consorzio di 17 istituti di ricerca e imprese ha svolto questa ricerca sulle nanotecnologie in quattro anni.
I ricercatori di Sunflower hanno condotto diversi studi, tra i più riusciti c'era la progettazione di una cella fotovoltaica organica altamente versatile che può essere stampata. "Grazie a questo lavoro, sono stati compiuti progressi nella realizzazione di celle solari con buone prestazioni, basso costo e caratteristiche architettoniche molto interessanti, " afferma il direttore dell'Istituto universitario per la ricerca sui materiali avanzati (INAM), Juan Bisquert.
Gli obiettivi di Sunflower erano molto ambiziosi, secondo Antonio Guerrero, ricercatore presso il Dipartimento di Fisica integrato nell'INAM, poiché si intendeva "non solo migliorare la stabilità e l'efficienza dei materiali fotovoltaici, ma anche per ridurre i propri costi di produzione". secondo Guerrero, "sono stati migliorati i processi per fare il salto dal laboratorio alla scala industriale, grazie all'utilizzo di solventi non alogenati compatibili con i metodi di produzione industriale e che riducono notevolmente il carico tossico degli alogenati."
"Il coinvolgimento del nostro istituto in questi progetti ha un grande interesse perché una delle nostre linee di ricerca prioritarie sono i nuovi materiali per sviluppare le energie rinnovabili, "dice Bisquert, che è anche professore di fisica applicata. Inoltre, questi consorzi coinvolgono il lavoro del mondo accademico e dell'industria. Secondo il ricercatore, “viene favorito il trasferimento delle conoscenze alla società e, in questo caso, dimostriamo che i materiali organici studiati per 20 anni sono già vicini a diventare tecnologie praticabili".
Cambio d'uso delle materie plastiche
I ricercatori UJI di Sunflower si sono concentrati sul "miglioramento della reattività chimica dei materiali o della compatibilità strutturale, "dice Germà Garcia, professore di fisica applicata e membro dell'INAM. "Abbiamo lavorato per passare dai concetti di elettronica inorganica alle celle fotovoltaiche e all'elettronica organica, " dice. I ricercatori hanno voluto sfruttare le facoltà di assorbimento e conduzione dei materiali plastici e verificare la capacità di produzione solare, un'applicazione insolita perché normalmente vengono utilizzati per l'isolamento elettrico.
Nei laboratori UJI, hanno studiato i materiali organici perché hanno fino a otto strati nanometrici. "Abbiamo effettuato misurazioni elettriche avanzate per vedere dove erano le perdite di energia e quindi per informare i produttori di materiali e dispositivi al fine di migliorare la stabilità e l'efficienza delle celle solari, " spiega Guerrero.
L'energia solare negli oggetti di uso quotidiano
"Le potenziali applicazioni della tecnologia fotovoltaica organica (OPV) sono numerose, che vanno dall'elettronica di consumo mobile all'architettura, " afferma il coordinatore del progetto Giovanni Nisato, dal Centro svizzero di elettronica e microtecnologia (CSEM). "Grazie ai risultati che abbiamo ottenuto, il fotovoltaico organico stampato entrerà a far parte della nostra vita quotidiana, e ci consentirà di utilizzare energie rinnovabili e di rispettare l'ambiente con un impatto positivo sulla nostra qualità della vita".
Inoltre, secondo gli inquirenti, i risultati di questa ricerca potrebbero raddoppiare la quota di energia rinnovabile nella sua matrice energetica, dal 14 per cento nel 2012 al 27 al 30 per cento entro il 2030. Infatti, Il girasole ha facilitato un aumento significativo nell'uso dell'energia solare incorporata negli oggetti di uso quotidiano.
Nel frattempo, le principali linee di ricerca dell'INAM si concentrano su nuove tipologie di materiali per dispositivi a energia pulita, e celle solari basate su composti a basso costo come la perovskite e altri composti organici. Per di più, INAM studia la produzione di combustibili dalla luce solare, rompendo molecole d'acqua e producendo idrogeno e altri materiali catalitici sotto l'aspetto chimico, tutti di grande importanza nel contesto della ricerca internazionale.
