Energia solare, scoperti nuovi materiali che migliorerebbero le prestazioni delle celle

Una nuova ricerca potrebbe portare alla progettazione di nuovi materiali per contribuire a migliorare le prestazioni delle celle solari cosiddette perovskite (PSC). Il tutto per migliorare la potenzialità della energia solare.

Le celle solari di Povovskite sono una tecnologia fotovoltaica emergente, che ha visto un notevole aumento dell’efficienza di conversione della potenza oltre il 20%.

Le prestazioni della PSC sono influenzate dal fatto che, il materiale perovskite, contiene difetti agli ioni che possono spostarsi nel corso di una giornata lavorativa. Quando questi difetti si spostano, influenzano l’ambiente elettrico interno all’interno della cellula.

La maggior parte della ricombinazione dannosa può verificarsi in diverse posizioni all’interno della cella solare. In alcuni progetti si verifica prevalentemente all’interno della perovskite. Mentre in altri avviene ai bordi della perovskite dove contatta i materiali adiacenti noti come strati di trasporto.

Ma vediamo cosa cambia con nuova ricerca.

I nuovi materiali appannaggio delle celle solari per sviluppare energia solare

I ricercatori delle università di Portsmouth, Southampton e Bath hanno ora sviluppato un modo per incoraggiare i difetti ionici all’interno della perovskite a muoversi in modo tale da sopprimere la ricombinazione e portare ad un’estrazione della carica più efficiente.

Aumentando in questo modo la percentuale di energia luminosa che cade sulla superficie della cellula. La quale può essere utilizzata in ultima analisi.

Il dr. Jamie Foster dell’Università di Portsmouth, che è stata coinvolta nello studio, ha dichiarato:

“Un’attenta progettazione cellulare può manipolare i difetti ionici per spostarsi in regioni in cui migliorano l’estrazione della carica elettronica, aumentando così la potenza utile che una cella può fornire.”

Lo studio, pubblicato su Energy and Environmental Science, ha dimostrato che le prestazioni delle PSC dipendono fortemente dalla permittività (la misura della capacità di un materiale di immagazzinare un campo elettrico) e dall’efficace densità del doping degli strati di trasporto.

Foster ha poi continuato:

“Comprendere come e quali proprietà del livello di trasporto influenzano le prestazioni della cellula, è vitale per informare la progettazione delle architetture di cella. al fine di ottenere il massimo potere riducendo al minimo il degrado.”

Poi ha proseguito:

Abbiamo scoperto che il movimento degli ioni svolge un ruolo significativo nel costante prestazioni del dispositivo di stato. attraverso il conseguente accumulo di carica ionica e piegatura della banda in strati stretti adiacenti alle interfacce tra la perovskite e gli strati di trasporto. La distribuzione del potenziale elettrico è fondamentale per determinare il comportamento transitorio e stazionario di una cellula.”

Infine, il dottor Jamie Foster ha concluso:

Inoltre, suggeriamo che la densità di drogaggio e / o le permittività di ogni strato di trasporto possono essere regolate per ridurre le perdite dovute alla ricombinazione interfacciale. Una volta identificato questo e il vettore di carica limitatore di velocità, il nostro lavoro fornisce uno strumento sistematico per ottimizzare le proprietà del livello di trasporto per migliorare le prestazioni.”

Insomma, una bella notizia riguardo l’energia rinnovabile.