Con nuova progettazione pannelli solari sono più green ed efficienti

Roma – Celle per pannelli solari più ecosostenibili ed efficienti: è quanto ha ottenuto da un team di ricerca guidato dalla Linköping University (LiU), grazie a un rivoluzionario processo di produzione. Gli studiosi hanno dettagliato i propri risultati su Nature Energy. “Con l’elettrificazione e lo sviluppo dell’intelligenza artificiale, probabilmente assisteremo a un aumento significativo del fabbisogno energetico mondiale. Questa elettricità deve provenire da fonti sostenibili dal punto di vista ambientale se vogliamo rallentare allo stesso tempo il cambiamento climatico”, afferma Feng Gao, professore di optoelettronica alla LiU. Una fonte di energia green al centro dell’attenzione dei ricercatori a livello globale sono le celle solari. Come sostituti delle tradizionali celle solari in silicio, si stanno sviluppando diverse varianti alternative. Una delle tecnologie più promettenti si basa su plastiche elettricamente conduttive: si tratta della cosiddetta elettronica organica. Il vantaggio delle celle solari organiche è che sono relativamente economiche e facili da produrre. Inoltre, sono leggere e flessibili, il che significa che potrebbero essere posizionate su finestre, interni o sui vestiti per alimentare dispositivi elettronici personali. Le celle solari organiche sono già sul mercato oggi e si prevede che la loro quota aumenterà. L’efficienza delle celle solari organiche sta raggiungendo quella delle celle solari tradizionali e possono convertire circa il 20 percento dei raggi solari in elettricità. L’elevata efficienza è il risultato di diversi anni di intensa ricerca sui materiali e studi sull’interazione tra le molecole nel materiale, la cosiddetta morfologia. Le celle solari organiche sono prodotte in una miscela fisica che viene poi posta su un substrato e il solvente nella miscela evapora. Tuttavia, la soluzione chimica contiene sostanze tossiche e pericolose per l’ambiente. “Per realizzare una produzione di massa di celle solari organiche , dobbiamo trovare metodi che non utilizzino tossine. Altrimenti, non fa bene all’ambiente o a chi lavora nelle fabbriche”, afferma Feng Gao. Il suo team di ricerca, insieme a colleghi in Cina e negli Stati Uniti, è ora riuscito a decifrare il codice per produrre celle solari organiche efficienti utilizzando diversi solventi ecocompatibili. “Per scegliere il solvente giusto, è importante comprendere l’intero processo di produzione delle celle solari. Ciò include la conoscenza delle strutture iniziali della soluzione, l’osservazione dei processi dinamici durante l’evaporazione e il controllo della struttura finale della pellicola della cella solare”, afferma Rui Zhang, ricercatore presso il Dipartimento di fisica, chimica e biologia della LiU e autore principale dell’articolo pubblicato su Nature Energy. Ciò che hanno fatto i ricercatori di Linköping è mappare l’interazione molecolare tra i materiali che trasportano gli elettroni e il solvente stesso utilizzando una serie di tecniche avanzate. Grazie a ciò, i ricercatori sono stati in grado di sviluppare un processo di produzione per celle solari organiche che usa solventi eco-sostenibili. “Grazie a un metodo di produzione privo di tossine, ora abbiamo molte più possibilità di commercializzare la tecnologia su larga scala”. Conclude Feng Gao.(30Science.com)