LE VERNICI FOTOVOLTAICHE, VERSO UN’ALTERNATIVA AL SILICIO

Un gruppo di ricercatori del Cnr e dell’Università di Bari ha affrontato il problema della stabilità chimica nel tempo degli inchiostri a base di perovskite che sono tra i materiali più promettenti alternativi al silicio nello sviluppo del fotovoltaico.

AMBIENTE
Sara Stefanini
LE VERNICI FOTOVOLTAICHE, VERSO UN’ALTERNATIVA AL SILICIO

Un gruppo di ricercatori del Cnr e dell’Università di Bari ha affrontato il problema della stabilità chimica nel tempo degli inchiostri a base di perovskite che sono tra i materiali più promettenti alternativi al silicio nello sviluppo del fotovoltaico.

Addio ai costosi e ingombranti pannelli solari in silicio, il futuro del fotovoltaico potrebbe diventare “pennellabile”. Per questo un gruppo di ricercatori dell’Istituto di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Nanotec) di Lecce e Bari ha affrontato anche il problema della stabilità chimica nel tempo degli inchiostri a base di perovskite, che sono tra i materiali alternativi al silicio più promettenti nello sviluppo del fotovoltaico emergente. I risultati dello studio, condotto in collaborazione con i colleghi dell’Università di Bari, sono stati pubblicati in una Perspective su Chem. Un lavoro che propone indicazioni anche per ricerche future, inclusa un’indagine sugli strumenti diagnostici più efficaci utilizzati finora per indagare su tali inchiostri.

“Per sopperire al crescente consumo di energia e soddisfare i requisiti dell’accordo di Glasgow 2021, la produzione da fonti rinnovabili dovrà crescere in maniera significativa nei prossimi anni. In questo scenario, lo sfruttamento del Sole quale fonte di energia prima più abbondante avrà un ruolo centrale nella transizione energetica”, spiega Silvia Colella di Cnr-Nanotec. “Sono quindi in corso di sviluppo soluzioni alternative o complementari all’attuale tecnologia al silicio, che siano più efficienti integrabili nell’ambiente urbano”.

La ricerca di nuovi materiali e tecniche su scala nanometrica ha portato allo sviluppo di tecnologie fotovoltaiche di terza generazione le cui proprietà sono particolarmente interessanti. Tra queste, particolarmente evidente è la tecnologia allo stato solido delle celle solari sensibilizzate con colorante, in poche parole di una vernice fotovoltaica. Gli edifici di un futuro prossimo quindi potranno non essere più tappezzati da ingombranti pannelli fotovoltaici in silicio ma rivestiti di una vernice in grado di assorbire l’energia solare e di trasformarla in preziosa corrente elettrica. Tuttavia, per il momento si tratta di ricerche ed esperimenti condotti in laboratorio.

In questo contesto si inserisce il lavoro dei ricercatori, da sempre coinvolti nel settore del fotovoltaico emergente. “Le perovskiti di alogenuro metallico sono tra i materiali più promettenti e in pochi anni hanno rivoluzionato questo settore, raggiungendo efficienze di conversione della luce solare in energia elettrica maggiori del 25% per dispositivi in scala di laboratorio, superando quelle del silicio policristallino”, prosegue Colella. “Uno dei principali vantaggi di questi materiali è la possibilità di essere depositati partendo da speciali vernici liquide, che possono essere stampati con tecniche ampiamente diffuse su superfici di vario tipo, ad esempio flessibili e trasparenti”.

La necessità dell’analisi condotta emerge da una serie di scoperte avvenute negli ultimi due anni, tra cui uno studi degli stessi ricercatori pubblicato già su Cell Reports Physical Science (2021, 2 (5), 100432), che evidenzia l’instabilità chimica nel tempo di tali inchiostri in determinate condizioni. “Per queste criticità, lo studio pubblicato su Chem rappresenta una tappa fondamentale per l’effettivo superamento delle problematiche relative alla scarsa stabilità di questi materiali offrendo una prospettiva sulle possibili soluzioni da applicare per uno sviluppo industriale della tecnologia”, conclude la ricercatrice Cnr-Nanotec.