Fotovoltaico da record: l’efficienza aumentata con le celle solari polimeriche
I ricercatori dell’Università Politecnica di Hong Kong hanno ottenuto un risultato rivoluzionario nell’efficienza di conversione per le celle solari polimeriche, utilizzando l’1,3,5-triclorobenzene come regolatore della cristallizzazione. Andiamo a scoprire il nuovo record.
Le celle solari polimeriche hanno registrato un nuovo record di efficienza del 19,31% grazie al regolatore della cristallizzazione.
Celle solari polimeriche: l’innovazione del fotovoltaico
Le celle solari polimeriche, anche conosciute come celle solari in plastica, fanno parte del campo del fotovoltaico organico. Queste celle sono costituite da uno strato a strati che comprende un elettrodo frontale trasparente, uno strato attivo in polimero semiconduttore e un elettrodo posteriore stampato su un substrato plastico.
Nonostante i progressi nella ricerca, il fotovoltaico polimerico ha faticato ad affermarsi sul mercato a causa delle basse efficienze. Il problema principale di queste celle è la ricombinazione dei portatori di carica, che causa una perdita di efficienza.
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Per evitare questo problema, viene solitamente utilizzata una superficie di separazione costituita da una miscela di materiale donatore e accettore (bulk heterojunction-BHJ), che impedisce la ricombinazione tra elettroni e lacune. L’efficienza e la qualità dello strato attivo dipendono direttamente dalla distribuzione e dall’impilamento molecolare di questa miscela donatore-accettore.
Celle solari polimeriche: la ricerca
A differenza dell’uso di additivi solventi tradizionali, che possono causare un’eccessiva aggregazione molecolare, la nuova tecnica promuove una formazione più ordinata dell’impilamento molecolare e un’aggregazione molecolare favorevole. Di conseguenza, si riduce la perdita di ricombinazione e si ottiene un notevole aumento dell’efficienza di conversione delle celle solari polimeriche.
Il Prof.Li Gang, principale autore dello studio, ha affermato:
“La nostra ultima ricerca mostra una perdita di ricombinazione non radiativa minima di 0,168 eV in una cella solare organica binaria con un’efficienza di conversione superiore al 19%. Questo è un risultato molto incoraggiante per la ricerca che abbiamo condotto negli ultimi due decenni. Abbiamo già ottenuto risultati migliori e ciò contribuirà ad accelerare ulteriormente le applicazioni dell’energia solare”.
