Il prezzo dell’energia solare potrà presto essere diviso per due?

Sabrina Carbone10979338_1051323234884421_642798898_nper SEBAL

Combinato al silicio, il perovskite, (o perowskite secondo alcuni autori come cita Wikipedia) permette di aumentare del 50% il rendimento energetico di una cellula solare. Certamente, il dibattito su questo nuovo materiale ”miracoloso” non è ancora finito. Nel 2009 era stato testato per produrre energia solare, il perovskite offre già un rendimento energetico del 20% in condizioni di laboratorio — un’efficacia vicina a quella dei classici pannelli in silicio. Ma combinato a quest’ultimi potrà presto essere introdotto sul mercato. Gli scienziati avevano previsto infatti che l’aggiunta del perovskite alle cellule di silicio poteva aumentare il loro rendimento energetico del 50%, ed è ciò che esattamente hanno appena scoperto alcuni ricercatori dell’università di Stanford (Stati Uniti). I risultati dunque sono molto promettenti per l’industria dell’energia solare. Nel 1839, era stato presentato il primo esemplare di perovskite il quale era stato scovato sotto forma di minerale, e battezzato con questo nome in omaggio del mineralogista russo, Lev Alexeïevitch Perovski. Il suo nome designa tutta una classe di materiali che presentano la stessa struttura cristallina dove gli atomi sono organizzati in ottaedro. Oggi, se ne conoscono a centinaia. Tra questi, sono presenti dei perovskiti dette ibridi poiché sono costituiti da una combinazione di composti organici e minerali. Grazie all’aggiunta del perovskite, il rendimento di una cellula di silicio passa dall’11 al 17%. La struttura cristallina ABX3 è la stessa per tutti i perovskiti, dove HA è un catione organico o inorganico (pallina blu), B un catione metallico (pallina verde) e X un anione (pallina rossa).13673686

Rendimento

Uno di questi ibridi, è un organo alogenuro del piombo, ed ha catturato l’attenzione dei ricercatori. E per una buona ragione: in soli 5 anni, il suo rendimento energetico — la percentuale di irradiazione solare trasformata in energia elettrica — è stata moltiplicata per 4. In rapporto, sono occorsi 40 anni di ricerca sul silicio prima di raggiungere la sua attuale efficacia, (26% in condizioni di laboratorio e in media il 15% per i pannelli venduti sul mercato). Altro punto forte del perovskite: la sua fabbricazione è semplice, richiede poca energia e attua composti in gran parte disponibili. La sua produzione potrà dunque essere fino a 5 volte meno costosa di quella del silicio. Nonostante i suoi vantaggi, questo nuovo materiale non sostituirà probabilmente le attuali cellule, ma piuttosto aumenterà il loro rendimento. Infatti, come un buon partner del silicio, il perovskite assorbe l’irradiazione solare in modo complementare. Un primo passo in questo senso è stato appena fatto dai ricercatori dell’università di Stanford. Aggiungendo uno strato di perovskite su un pannello in silicio, il suo rendimento è passato dall’11,4 al 17%. Tuttavia, il modo in cui la luce interagisce con questi due materiali non è stata ancora bene intesa dagli scienziati. Così, testato su una cellula di silicio che presenta inizialmente un rendimento del 17%, questo dispositivo non ha superato il 17,9%.

Speranze

Altre barriere tuttavia rimangono ancora da superare prima di prevedere la commercializzazione di queste nuove cellule solari. In primo luogo, l’instabilità del perovskite, soprattutto in presenza di umidità. Un altro problema: la sua composizione a base di piombo, un metallo tossico — anche se le quantità utilizzate dovrebbero restare al di sotto delle attuali norme europee. Comunque questi ostacoli non intimoriscono i ricercatori, che predicono che con il tempo questi due materiali potranno raggiungere un rendimento del 30%. Grazie al debole costo di produzione del perovskite, quello dell’energia solare potrà essere diviso per due.

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