La struttura multi-strato della cella solare

Una struttura di perovskite è una combinazione unica di minerali chimicamente sintetici e materiali organici. Ha le caratteristiche sia dei nonconduttori che dei semiconduttori, ed è un superconduttore. Il materiale ha quel nome perché è stato scoperto dallo scienziato russo Lev Perovski.

Le attuali celle solari a base di silicio hanno un rendimento massimo del 20 per cento, ma a causa del loro complicato processo e degli alti costi di produzione, la generazione di energia elettrica da fonte solare è meno economica della produzione di energia elettrica da combustibili fossili.

Nei primi mesi del 2013, i ricercatori della KRICT hanno sviluppato una nuova tecnologia per una piattaforma ibrida di minerale e perovskite organica. Recentemente, sono riusciti a definire la struttura di una cella solare perovskite e hanno sviluppato la relativa tecnologia di fabbricazione, entrambi necessari per produrre un film sottile, uno degli elementi fondamentali per la cella. Gli scienziati hanno poi formato una scheda a circuiti stampati con minerali a basso costo e materiali organici e l’hanno rivestita con il film sottile a base di perovskite, sviluppando così una cella solare perovskite con un tasso di efficienza del 17,9 per cento, attualmente il più alto al mondo.

Il National Renewable Energy Laboratory (NREL) statunitense ha confermato ufficialmente l'efficienza della cella solare per due anni di fila: 16,2 per cento nel 2013 e 17,9 per cento per quest'anno.

La ricerca è stata resa possibile dal sostegno finanziario del Ministero della Scienza, ICT e pianificazione futura e i risultati sono stati pubblicati online il 6 luglio 2014 su Nature Materials, una rivista scientifica.

"Abbiamo avuto difficoltà nel migliorare il livello di efficienza delle celle solari. Questa volta, tuttavia, siamo riusciti a migliorare notevolmente sia l'efficienza che lo sviluppo della tecnologia di produzione associata che ora permetterà di ridurre i costi di produzione di un terzo rispetto ai costi di produzione delle celle a base di silicio", ha detto un ricercatore del KRICT.

"Quando le celle solari ibride perovskite di minerali e materiali organici saranno commercializzate, insieme con lo sviluppo del processo di fabbricazione e le tecnologie di rivestimento ad ampia superficie, nonché il relativo materiale, la loro produzione di elettricità sarà economica quanto la produzione di elettricità da combustibili fossili."