I minipannelli solari che potranno ricaricare anche al chiuso

AGI - Grazie a degli innovativi pannelli solari sarà possibile ricaricare i nostri device perfino al chiuso. È quanto emerge da uno studio guidato dalla National Yang Ming Chiao Tung University di Taiwan e pubblicato su APL Energy. Gli autori hanno creato celle solari in perovskite (PeSC) che convertono efficacemente l'illuminazione interna in energia elettrica.

I vantaggi delle celle in perovskite

“Le celle solari più comuni sul mercato sono i pannelli solari al silicio”, ha affermato l’autore Fang-Chung Chen. “Tuttavia, le PeSC possono essere realizzate sottili, leggere, flessibili e persino semitrasparenti, mentre i pannelli al silicio sono rigidi e pesanti, il che ne limita l’utilizzo su superfici piane e resistenti.”

Efficienza e applicazioni indoor

Precedenti ricerche hanno dimostrato che le PeSC possono raggiungere efficienze di conversione energetica paragonabili a quelle delle celle solari al silicio, ma con il vantaggio di poter funzionare in ambienti chiusi. Queste celle possono essere utilizzate per caricare dispositivi come telecomandi, dispositivi indossabili o tracker connessi a internet.

La regolazione del bandgap

Per realizzare una cella solare in grado di convertire la luce interna in energia, i ricercatori hanno dovuto regolare il bandgap della composizione della perovskite. I bandgap descrivono l’energia minima necessaria agli elettroni per raggiungere livelli energetici superiori, e diversi bandgap possono assorbire diverse lunghezze d’onda della luce. Regolando i rapporti molecolari nelle soluzioni utilizzate per realizzare gli strati di perovskite, i ricercatori hanno ottenuto un bandgap ottimale per l’assorbimento della luce interna. Questa regolazione non è possibile nelle celle solari al silicio.

Efficienza e stabilità migliorate

“L’efficienza indoor dei PeSC è più elevata, il che significa che i prodotti fotovoltaici possono essere più adatti a scenari d’uso versatili, tra cui ambienti esterni nuvolosi, interni e altri ambienti con scarsa illuminazione”, ha affermato Chen. “La regolazione del bandgap, purtroppo, ha un effetto negativo: provoca difetti negli strati di perovskite”, ha aggiunto. “Per compensare la perdita di efficienza, proponiamo un metodo per riparare i difetti.”

Risultati sperimentali promettenti

Con un’unica illuminazione solare standard (circa 12.000 lux), le celle a perovskite del team hanno raggiunto una conversione della potenza (PCE) del 12,7%, che, rispetto ad alcune delle PCE più elevate delle celle solari al silicio (26%), non è molto. Tuttavia, le PeSC hanno mostrato un PCE impressionante del 38,7% a meno di 2.000 lux, una frazione della luce solare in una giornata di sole e un livello di luminosità simile a quello degli uffici.

Stabilità migliorata grazie alla passivazione

Con sorpresa di Chen, la loro strategia di passivazione dello strato di perovskite, che lo rende meno soggetto alla corrosione, ha migliorato anche la stabilità complessiva del PeSC. “All’inizio, ci aspettavamo solo che il nostro approccio potesse migliorare l’efficienza del dispositivo”, ha affermato.