Messo a punto un processo di stampa dei pannelli solari che ne produce dei rotoli flessibili

In un’importante svolta nel campo dell’energia pulita, gli scienziati dell’Organizzazione australiana per la ricerca scientifica e industriale (CSIRO) hanno guidato la ricerca internazionale per raggiungere un nuovo record di efficienza per le celle solari stampate completamente roll-to-roll. La ricerca è stata pubblicata su Nature Communication.

Una pellicola prodotta roll-to-roll significa che si tratta di una cella stampata su un supporto plastico talmente sottile e flessibile da poter essere arrotolato e srotolato esattamente come un rotolo. Questo cambia completamente la possibile catena di produzione dei pannelli solari.

Questa tecnologia rivoluzionaria, che prevede celle solari leggere e flessibili stampate su pellicole di plastica sottili, promette di ampliare notevolmente le potenziali applicazioni dell’energia solare.

Come viene prodotto il “Rotolo” di pannello solare alla Perivskite

Lo CSIRO ha realizzato quindi una cella solare organica, partendo da un supporto plastico e quindi lavorandolo, attraverso l’applicazione di diverse fasi, giungendo quindi all’ottenimento di una cella solare organica di Pirovskite.

A differenza dei tradizionali pannelli solari al silicio, che sono rigidi e pesanti, le celle solari stampate vantano un’eccezionale flessibilità e portabilità. Questa tecnologia rivoluzionaria apre un’ampia gamma di applicazioni precedentemente inimmaginabili, consentendo un’implementazione in modi inimmaginabili nell’edilizia urbana, nelle operazioni minerarie, nella gestione delle emergenze, nei soccorsi in caso di calamità, nello spazio, nella difesa e nell’elettronica personale.

Il leader del Gruppo Sistemi di Energia Rinnovabile di CSIRO, il Dr. Anthony Chesman, sottolinea il culmine degli anni di ricerca di CSIRO, quasi un decennio: “Le celle solari sottili e leggere di CSIRO sono ora sul punto di uscire dal laboratorio per creare energia pulita nel mondo reale… Abbiamo risolto diversi problemi di ingegneria per ottenere risultati record su un’ampia superficie di moduli interconnessi”.

Team CSIRO

Stampa roll-to-roll: La chiave della scalabilità con un rendimenti migliorabile

L’efficienza da record è stata realizzata grazie alla stampa roll-to-roll, che consente una produzione su larga scala. “La stampa roll-to-roll consente di produrre le cellule su rotoli di plastica molto lunghi e continui, il che può aumentare drasticamente il tasso di produzione”, spiega il Dr. Chesman. “Poiché questi metodi sono già ampiamente utilizzati nell’industria della stampa, ciò rende la loro produzione più accessibile ai produttori australiani”. Il successo della commercializzazione delle celle solari flessibili stampate ha il potenziale di creare significativi vantaggi economici e ambientali per l’Australia e per il mondo”.

Il processo di ottimizzazione ha sfruttato anche l’automazione e l’apprendimento automatico. “Abbiamo sviluppato un sistema per produrre e testare rapidamente oltre 10.000 celle solari al giorno, cosa che sarebbe stata impossibile da fare manualmente”, aggiunge il Dr. Vak. “Questo ci ha permesso di identificare le impostazioni ottimali per i vari parametri del processo roll-to-roll e di individuare rapidamente le condizioni che offrono i migliori risultati”.

Queste celle organiche producibili su larghissima scala e con un un costo molto contenuto, per ora, hanno ancora uno svantaggio: hanno un rendimento non al livello di quelle al silicio perché, per ora, si ferma al 15,5%. Se però la produzione su larga scala sarà in grado di abbatterne i costi, come ci si attende, potremo comunque avere una soluzione solare economicamente conveniente e le celle solari organiche sono sempre sottoposte a miglioramenti ed evoluzioni.

L’Università di Cambridge, l’Università Monash, l’Università di Sydney e l’Università del Nuovo Galles del Sud hanno collaborato per raggiungere questi risultati.