La soluzione Solare al problema energetico esiste? I film ai cristalli di Pirovskite, efficienti e poco costosi

La produzione di energia dal fotovoltaico si è sinora basata su uno standard di celle di silicio pesanti, ingombranti e con un’efficienza che difficilmente supera il 30% dell’energia solare. Il costo però è elevato, sono pesanti, ingombranti. Se vi dicessi che esistono delle celle a basso costo, sottili come dei film, e con un rendimento non molto diverso, al punto da poter essere adattati facilmente a qualsiasi superficie.
Si tratta dei film a cristalli di Perovskite, un’idea che esiste da anni ma che solo recentemente ha visto dei passi avanti veramente significativi.

I ferroceni metallo-organici potrebbero rendere più stabili le celle solari di perovskite. Questo avanzamento è  frutto di joint venture tra Imperial e la City University di Hong Kong (CityU).

La cella solare ha una struttura  è stata fabbricata con un substrato di vetro e ossido di stagno integrato con fluoro (FTO) rivestito con una soluzione a base di poli(triaril)ammina (PTAA), che è un eccellente materiale per  il blocco degli elettroni , uno strato di perovskite, uno strato di ferrocene, uno strato tampone di batocuproina (BCP) e un elettrodo superiore a base di argento (Ag). Tutto questo permette di creare un film sottile, a basso costo, e altamente reattivo ai fotoni solari.

I ferroceni sono composti con ferro al centro, circondato da anelli di carbonio. Sono composti organometallici, cioè composti da strati organici e da un atomo di metallo, in questo caso il ferro. L’Imperial college è riuscito a creare dei ferroceni dal design particolare adatti alla creazione delle celle a perovskite.  Sono materiali ricchi di elettroni, migliorando la mobilità degli elettroni tra lo strato di perovskite che raccoglie energia e gli strati successivi, aumentando l’efficienza di conversione.

Queste celle hanno funzionato per 1500 ore con il 98% di efficienza e sono risultate molto resistenti sia al calore sia all’umidità. Stabilizzate e poco costose, hanno anche raggiunte l’efficienza comparabile con quella standard per le celle fotovoltaiche al silicio, cioè il 25%. Però con costi potenzialmente molto minori. 

La tecnologia avanza  e presto potrebbe permettere di superare in parte la dipendenza dai combustibili fossili. Il problema è non avere troppa fretta e attendere che arrivino soluzioni effettivamente efficienti.