Celle solari alla perovskite: la rivoluzione verde della transizione energetica è imminente!

Celle solari alla perovskite: la rivoluzione verde della transizione energetica è imminente!

Michael Saliba, direttore dell'Istituto per il fotovoltaico dell'Università di Stoccarda, sottolinea l'enorme importanza delle celle solari in perovskite per una transizione energetica sostenibile. I materiali, la cui struttura ricorda i cristalli, offrono una base promettente per lo sviluppo di celle solari e semiconduttori perché possono assorbire in modo efficiente la luce solare e convertirla in corrente elettrica. I metodi di produzione sono simili alle tecniche di stampa già note nella produzione di giornali. Ciò rende la produzione potenzialmente più economica rispetto alle tradizionali celle solari in silicio, che richiedono materiali estremamente puri. Le perovskiti, d'altro canto, sono tolleranti alle impurità, il che rende la loro applicazione molto più semplice, come uni-stuttgart.de riportato.

La ricerca sulle perovskiti si concentra anche sulla stabilizzazione di questi materiali perché sono vulnerabili all’acqua, all’ossigeno e alla luce. I primi moduli sono già stati prodotti e installati sul tetto dell'istituto, ma il lancio sul mercato su vasta scala richiederà tempo. Nei prossimi 20 anni sono previsti complessivamente da 10.000 a 20.000 satelliti per l'orbita terrestre bassa, su cui sta conducendo ricerche il progetto di ricerca speciale ATLAS di Stoccarda. Si prevede che le prime perovskiti verranno inviate nello spazio l’anno prossimo o quello successivo.

Progressi tecnologici ed efficienze

Le celle solari in perovskite sono caratterizzate da elevate efficienze e opzioni di applicazione flessibili. In laboratorio sono stati sviluppati prototipi con rendimenti fino al 26,95%. La combinazione di perovskiti e silicio nelle celle tandem ha addirittura raggiunto rendimenti superiori al 30%, in singoli casi fino al 34,6%. Questa tecnologia utilizza diverse aree di luce in modo più efficiente e potrebbe rappresentare l’innovazione più promettente per il fotovoltaico e, in questo senso, la transizione energetica Centro multimediale scientifico riassume.

Un test a lungo termine condotto a Berlino mostra che le prestazioni della perovskite rimangono stabili in estate, mentre in inverno si registra un calo di circa il 30%, dovuto alle fluttuazioni stagionali. Nonostante queste sfide, i test a lungo termine hanno confermato che le perdite di efficienza estiva sono minime e che possono verificarsi cambiamenti reversibili di efficienza nel ciclo giorno-notte.

Maturità e sfide del mercato

Le prime celle solari alla perovskite sono già entrate nel mercato, ma continuano ad essere studiate a causa della loro stabilità a lungo termine e della necessità di dimostrarne la durabilità sul campo. I bassi costi di produzione e il basso consumo energetico offrono vantaggi economici, ma è ancora necessaria la ricerca per rendere i materiali più rispettosi dell’ambiente e durevoli. L’uso del piombo nel processo di produzione è un problema ambientale significativo che deve essere affrontato per garantirne un uso sostenibile.

Inoltre, la ricerca mira a sviluppare alternative senza piombo che potrebbero aumentare ulteriormente il potenziale delle perovskiti. Anche le sfide, come le perdite di efficienza nelle fasi iniziali e la sensibilità dei materiali all’umidità, devono essere affrontate per realizzare un’applicazione diffusa delle soluzioni di perovskite, come affermato in un documento del Pubblicazione del forum viene esaminato più in dettaglio.

In sintesi, nonostante le sfide esistenti, le celle solari in perovskite rappresentano un fattore chiave per la prossima generazione di fotovoltaico grazie alla loro elevata efficienza, rapporto costo-efficacia e proprietà flessibili dei materiali. I miglioramenti nella stabilità e nella comprensione delle dinamiche stagionali sono cruciali per realizzare il pieno potenziale di questa tecnologia e dare un contributo significativo alla transizione energetica.