Una nuova tecnica per il fotovoltaico in perovskite stampato

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fotovoltaico perovskite stampato
Credit: SPECIFIC

Uno studio inglese è riuscito a realizzare una importante innovazione nella realizzazione del fotovoltaico in perovskite stampato, realizzando un rotolo di circa 20 metri che al momento ha ottime performance nei test

Gli scienziati della Swansea University sono riusciti a far progredire la ricerca nell’ambito del fotovoltaico in perovskite stampato dando vita a un film di circa 20 metri ottenuto con tecniche innovative rispetto alle ordinarie di evaporazione per gli elettrodi.

La ricerca, pubblicata su Advanced Materials, supera una serie di problemi operativi che si erano posti fino a questo momento. Quel che resta adesso è convincere la comunità – non solo scientifica – della validità di questa innovazione, come specificato dal professor Trystan Watson, responsabile della ricerca sul solare: “La prossima sfida per noi della Swansea University è dimostrare alle persone che il fotovoltaico stampato funziona. Per raggiungere questo obiettivo, dobbiamo iniziare a realizzare qualcosa che assomigli davvero a un pannello”.

Fotovoltaico in perovskite stampato con tecnica roll-to-roll

Per la prima volta una cella solare in perovskite è stata interamente stampata attraverso l’utilizzo della tecnica denominata roll-to-roll: l’importante avanzamento si è verificato nei laboratori dello SPECIFIC, il centro di ricerca afferente alla Swansea University nel Regno Unito, dove i ricercatori sono riusciti a superare tutte le difficoltà del processo introducendo un nuovo, speciale, inchiostro.

Fino a ora, infatti, il problema generale di questa tecnica stava nella fabbricazione degli elettrodi in oro, per la quale era necessario un processo di evaporazione antieconomico sia perché costoso sia perché molto lento. Alla luce di queste difficoltà il team di ricercatori impegnato a sperimentare su un fotovoltaico in perovskite stampato più efficiente ha provato a sostituire l’oro con un inchiostro in carbonio, eliminando l’evaporazione e lavorando direttamente con la stampa, con risultati sorprendenti: “La chiave era identificare la giusta miscela di solventi”, ha spiegato Dottor David Beynon, Senior Research Officer presso SPECIFIC. “Quella che si asciuga come una pellicola senza dissolvere lo strato sottostante. L’analisi di diffrazione dei raggi X ha mostrato che l’inchiostro dell’elettrodo in carbonio è in grado di farlo se formulato con un sistema solvente ortogonale (ossia che dissolve precisi materiali ma non altri). Questo strato innovativo può essere applicato in continuo e compatibilmente con gli strati sottostanti a bassa temperatura e ad alta velocità”.

La tecnica ha funzionato perfettamente, come ha dimostrato il fatto che le celle così prodotte hanno un’efficienza pari a quelle con elettrodi in oro, il 14%, e una migliore stabilità a lungo termine.

I primi esperimenti hanno portato alla stampa di un rotolo fotovoltaico flessibile lungo 20 metri, con un’efficienza finale della bobina del 10,8%.