Un team di scienziati guidato dal Nanomaterials Research Institute presso l'Università di Kanazawa ha dimostrato che la stabilità e l'efficienza di alcuni pannelli solari possono essere notevolmente migliorate utilizzando la tecnologia di intercalazione dello ioduro di cesio (CsI). Questo lavoro può aiutare a rendere le celle solari più competitive con altre fonti di energia rinnovabile.

I pannelli solari hanno il potenziale per essere una fonte di energia abbondante e pulita. In particolare, celle fotovoltaiche con struttura cristallina perovskite, prende il nome dal minerale con la stessa configurazione atomica, hanno molte caratteristiche interessanti. Il loro forte assorbimento ottico e l'elevata mobilità di carica portano a bassi costi di produzione e ad alta produzione di energia. Però, la diffusione da parte dei consumatori di celle solari in perovskite è stata ostacolata dalla limitata robustezza di queste celle, perché la loro struttura può decomporsi dopo l'esposizione all'umidità, luce o calore. Sono quindi necessarie nuove formulazioni che aumentino la durata delle celle solari in perovskite per infondere la fiducia dei consumatori prima che siano possibili applicazioni commerciali.

Ora, un team di scienziati guidato dall'Università di Kanazawa ha scoperto che l'aggiunta di CsI al MAPbI . comunemente usato ₃ la struttura della perovskite aumenta notevolmente la stabilità dei dispositivi risultanti. Gli atomi di Cs migrano e si "intercalano" nel reticolo cristallino, e i dispositivi migliorati hanno mostrato efficienze di conversione della potenza fino al 18,43%.

"Le celle solari ibride a perovskite agli alogenuri metallici organici-inorganici sono una tecnologia in rapida crescita, ", afferma l'autore corrispondente, Md. Shahiduzzaman. Usando la microscopia elettronica a scansione, gli scienziati hanno verificato che anche la dimensione dei grani di cristallo all'interno del materiale è aumentata da 300 a 700 nm a causa dell'aggiunta di CsI. Essi ipotizzano che l'intercalazione del cesio riduca la spaziatura tra i piani atomici, in modo che l'umidità dell'aria non possa penetrare facilmente. Anche, le superfici diventano più lisce, che consente alle cariche di raggiungere gli elettrodi. "Il nostro approccio ci ha permesso di produrre strati con un controllo preciso sull'intercalazione CsI, " dice l'autore corrispondente Tetsuya Taima. Questo lavoro può aiutare a portare una rivoluzione nelle energie rinnovabili, in cui i pannelli solari in perovskite diventano uno spettacolo molto più comune.