Le celle solari trasparenti sono un’innovazione da integrare a vetrate e infissi per trasformare gli edifici in centrali elettriche.
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Come funzionano le celle solari trasparenti
Si tratta di soluzioni innovative create con materiali organici o a base di carbonio. Questi offrono diversi gradi di trasparenza e un costo notevolmente ridotto. I semiconduttori organici con la resa maggiore però sono anche quelli che si degradano prima. Noti come “accettori non-fullerenici” per distinguerli dai più robusti ma meno efficienti “accettori fullerenici”, possono eguagliare le efficienze di quelle in silicio (circa 18%) ma durano poco.
Grazie allo studio di un team composto da scienziati dell’Università del Michigan, della North Carolina State University, della Tianjin University e della Zhejiang University, è però stato dimostrato come risolvere il problema. “Gli accettori non fullerenici causano un’efficienza molto elevata, ma contengono legami deboli che si dissociano facilmente sotto i fotoni ad alta energia, in particolare i fotoni ultravioletti”, ha affermato Yongxi Li, ricercatore e primo autore dell’articolo pubblicato su Nature Communications.
I risultati
Analizzando la natura del degrado, il team ha scoperto come proteggerle. Per prima cosa sono stati bloccati i raggi UV aggiungendo uno strato di ossido di zinco, ingrediente utilizzato nelle creme solari, sul lato del vetro rivolto verso il sole. Purtroppo però, questo elemento mette a rischio la fragile struttura dell’assorbitore organico di luce ma fortunatamente è stata trovata una soluzione per risolvere il problema.
Gli scienziati hanno inserito un materiale tampone a base di carbonio chiamato IC-SAM che ha protetto il fianco opposto con un altro strato tampone, a base di fullerene (C70). Un passo importante per le progettazioni che riguardano la produzione alternativa di energia elettrica e si spera di potere utilizzare queste scoperte in breve periodo.
Pillole di curiosità – Io non lo sapevo. E tu?
- Durante i test, con diverse intensità di luce solare simulata le prestazioni si sono mantenute costanti. L’efficienza rimane sopra l’80% di quella iniziale anche dopo 30 anni.
- Il team ha portato la trasparenza al 40%, certi di poter arrivare a un 60% e di elevare a resa sopra il 15%.
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