A Hong Kong il fotovoltaico perovskite–silicio batte ogni record

(Rinnovabili.it) – La società di ricerca LUX Research ha predetto per il fotovoltaico in perovskite una competitività commerciale tra 3-5 anni. I tempi potrebbero però divenire ancora più stringenti dopo l’ultima invenzione uscita dai laboratori del Politecnico di Hong Kong (PolyU). L’ingegnere elettronico Charles Chee Surya e i suoi colleghi hanno raggiunto un’efficienza di conversione del 25,5% con una cella solare in tandem perovskite-silicio. Un valore che, almeno per ora, non ha concorrenti a livello mondiale.

Come è realizzato il fotovoltaico perovskite-silicio

Il fotovoltaico perfetto è quello che riesce ad assorbire tutte le lunghezze d’onda dell’energia solare incidente. Un materiale simile ovviamente non esiste, ma possono essere create combinazioni che assolvano almeno in parte al compito. Una di queste combinazioni vede protagonista la perovskite composta da metilammonio-triioduro piombo (tra le più promettenti in campo solare) e il tradizionale silicio policristallino. Insieme formano una coppia completare che può essere sfruttata nelle celle in tandem: la perovskite è posta superiormente in modo da poter raccogliere i fotoni di breve lunghezza d’onda, mentre lo strato inferiore è rivestito in silicio per assorbire le lunghezze d’onda più elevate.

I tre approcci del PolyU

Il team di ricerca di PolyU ha sfruttato questo accoppiamento attraverso tre approcci innovativi. In primo luogo, ha ridotto i difetti del cristallo con un processo di ricottura a bassa temperatura in ossigeno secco; quindi ha costruito una sorta di sandwich a tre strati (fatto da due fette di triossido di molibdeno contenente oro all’interno) così sottile da essere abbastanza trasparente e permettere il passaggio della luce. Infine, imitando la morfologia superficiale dei petali di rosa, è stato applicato un film opaco sullo strato superiore per intrappolare un maggior numero di fotoni.

I ricercatori del PolyU sostengono che grazie alla loro nuova cella il costo dell’energia solare possa scendere fino a 0,31 euro per Watt, rispetto agli attuali 0,50 euro /Watt del silicio cristallino