Fotovoltaico: la tecnologia per celle solari “tandem” più efficienti è made in Italy
In perovskite e silicio hanno un’efficienza record superiore al 26%
[26 Febbraio 2020]
Lo studio “Mechanically Stacked, Two-Terminal Graphene-Based Perovskite/Silicon Tandem Solar Cell with Efficiency over 26%”, pubblicato su Joule da un team di ricercatori italiani da ricercatori Enea del Laboratorio di Tecnologie Fotovoltaiche, Università di Roma “Tor Vergata” (con il centro CHOSE), l’IIT – Istituto Italiano di Tecnologia (con Graphene Labs e il suo spin-off BeDimensional), illustra un’innovativa cella solare “tandem” in perovskite e silicio con un’efficienza record superiore al 26%. All’Enea spiegano che «Si definisce rendimento o efficienza di una cella fotovoltaica il rapporto tra la potenza elettrica disponibile ai morsetti della cella fotovoltaica e la potenza della radiazione solare che colpisce la superficie della cella fotovoltaica stessa»
La nuova cella made in Italy è composta da due celle solari accoppiate meccanicamente una sull’altra in modo da lavorare in tandem e i ricercatori evidenziano che «La cella frontale, a base di perovskite, opportunamente dimensionata, converte bene la luce blu e verde dello spettro solare, lasciando passare la luce solare rossa ed infrarossa verso la cella posteriore realizzata in silicio».
Mario Tucci, responsabile del Laboratorio Tecnologie Fotovoltaiche dell’Enea, sottolinea che «La combinazione dei due materiali massimizza l’assorbimento dei raggi solari e produce un’elevata foto-tensione, pari alla somma delle tensioni generate dalle due singole celle, producendo in questo modo una maggiore efficienza rispetto ad una singola cella solare. Due elementi chiave nella realizzazione della cella tandem hanno permesso di ottenere alta efficienza: il grafene ha migliorato le prestazioni nella cella in perovskite, mentre l’eterogiunzione con film amorfi nella cella posteriore in silicio ha consentito di aumentarne la tensione. Finora è stata ottenuta l’efficienza record del 26,3%, ma l’obiettivo è di superare il 30%».
Grazie alla tecnica messa a punto dai ricercatori italiani nella struttura tandem delle celle, «è possibile conservare i vantaggi delle singole tecniche di fabbricazione, combinando la semplicità di realizzazione di film sottili in perovskite mediante “solution process” con la produzione di celle in silicio ad eterogiunzione».