Tandem perovskite/silicio evaporati termicamente tramite formamidinio eutectico

I ricercatori hanno sviluppato un nuovo metodo per la produzione di celle solari tandem ad alta efficienza utilizzando strati di perovskite evaporati termicamente combinati con silicio, sfruttando le proprietà delle eutectiche a base di formamidinio. La svolta è stata raggiunta attraverso sforzi collaborativi che coinvolgono più istituzioni in tutta l'Asia, tra cui il Solar Energy Research Institute of Singapore (SERIS), il State Key Laboratory of PV Science and Technology di Trina Solar e diverse università e istituti di ricerca in Cina.

Lo studio, pubblicato su Nature News, evidenzia il lavoro di un grande team di scienziati guidato da ricercatori dell'Università Nazionale di Singapore e supportato da collaboratori di istituzioni come l'Istituto di Ricerca e Ingegneria dei Materiali (IMRE), l'Università di Scienza Elettronica e Tecnologia della Cina e l'Università di Pechino.

Questo approccio consente la creazione di strutture tandem perovskite-silicio stabili ed efficienti, portando potenzialmente a efficienze di conversione di potenza più elevate rispetto alle sole celle solari tradizionali a base di silicio. Il processo è notevole per la sua scalabilità e compatibilità con le tecnologie fotovoltaiche in silicio esistenti, rendendolo un candidato promettente per applicazioni commerciali. Il team di ricerca ha utilizzato tecniche di fabbricazione avanzate per garantire un deposito uniforme degli strati e una qualità interfacciale ottimale tra i componenti di perovskite e silicio.

Ottimizzando la composizione e la struttura dello strato di perovskite, sono stati in grado di migliorare l'assorbimento della luce e le caratteristiche di trasporto della carica, con conseguente miglioramento delle prestazioni complessive. I risultati suggeriscono che questo metodo potrebbe ridurre significativamente i costi di produzione mantenendo alti livelli di efficienza. La collaborazione tra le istituzioni partecipanti ha svolto un ruolo cruciale nel superare le sfide tecniche relative alla stabilità del materiale e all'affidabilità del dispositivo. Ricercatori di diversi paesi e discipline hanno lavorato insieme per perfezionare il processo, condurre test approfonditi e convalidare i risultati in condizioni ambientali variabili.

Questo sforzo interdisciplinare sottolinea l'importanza della cooperazione globale nel far progredire le tecnologie di energia rinnovabile. Guardando al futuro, i prossimi passi comportano l'incremento del processo di produzione a livelli industriali e la conduzione di test di durata a lungo termine per valutare la stabilità dei dispositivi nel tempo. Il team prevede di esplorare ulteriori ottimizzazioni, come l'adeguamento del contenuto di formamidinio o l'introduzione di nuovi metodi di incapsulamento per proteggere gli strati di perovskite dal degrado. Questi sforzi mirano a portare la tecnologia più vicina all'adozione diffusa nel settore dell'energia solare.