Con nuova tecnica prodotte celle solari green e più efficienti

Roma – Produrre su larga scala celle solari organiche ad alta efficienza con un minimo impatto ambientale è ora possibile grazie ad un nuovo studio guidato dalla Linköping University (LiU), Svezia, i cui risultati sono stati pubblicati 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 delle fonti di energia green più usate è quella prodotta dai pannelli solari. Come complemento alle tradizionali celle solari in silicio, si stanno sviluppando diverse varianti alternative che dovrebbero poter offrire una maggiore efficienza e un minor impatto ambientale per la loro produzione e per il loro smaltimento. Una delle tecnologie più promettenti si basa su plastiche elettricamente conduttive: l’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, ad esempio con tecnologie stampate, su larga scala, 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 principio di progettazione che funziona con molti diversi solventi innocui. A lungo termine, sperano che persino l’acqua possa agire come solvente.(30Science.com)