Le celle solari in pervoskite – sia in tandem col silicio, sia da sole – hanno fatto progredire la ricerca del settore fotovoltaico in modo sorprendente, arrivando ad avere moduli con rendimenti superiori al 30%.

Un team di ricerca del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE ha compiuto un passo in avanti, realizzando una cella solare a tripla giunzione in perovskite/perovskite/silicio con una tensione a circuito aperto di oltre 2,8 volt. Il risultato è divenuto parte del progetto di ricerca Triumph, finanziato dalla Commissione Europea, di cui l’istituto tedesco è partner.

Lo studio “Monolithic Two-Terminal Perovskite/Perovskite/Silicon Triple-Junction Solar Cells with Open Circuit Voltage >2.8 V” è stato pubblicato su ACS Publications.

Triumph ha come obiettivo realizzare un concept avanzato di celle monolitiche a tripla giunzione con un’efficienza di conversione superiore al 33% e una dimensione di oltre 100 cm quadrati: un percorso in cui la cella tedesca fornirà indubbiamente un asset importante.

“La tensione a circuito aperto di oltre 2,8 volt misurata per la cella solare in perovskite-perovskite-silicio, ci suggerisce che la tecnologia sia estremamente promettente per la produzione di elettricità”, ha affermato la dott.ssa Juliane Borchert, leader del gruppo per le tecnologie di perovskite-silicio presso Fraunhofer ISE e presso l’Università di Friburgo. “Si tratta di un valore record per questo tipo di cella solare e dimostra come il fotovoltaico che combina perovskite e silicio, offra un enorme potenziale non sfruttato”.

La tensione a circuito aperto è infatti uno dei tre fattori che determinano le prestazioni di una cella fotovoltaica; gli altri due sono la corrente di cortocircuito e il fattore di riempimento.

La tensione è intrinsecamente legata al tipo di materiale usato ed indica la massima tensione elettrica che la cella può fornire in assenza di carico elettrico: considerando che i moduli in silicio cristallino maggiormente diffusi vantano una tensione a circuito aperto compresa tra 0,7 e 0,8 volt, il risultato ottenuto dall’Istituto tedesco è realmente degno di nota.

cella perovskite solare

Per perfezionare la cella e raggiungere quella tensione, il team ha utilizzato un metodo di tempra in gas per la deposizione dello strato superiore di perovskite che consente una formazione omogenea dell’assorbitore e previene danni da solvente agli strati sottostanti. Il procedimento ha permesso anche ottimizzare gli strati intermedi di interconnessione tra le sottocelle in perovskite.

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