Celle organiche nel futuro del fotovoltaico

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di Natasha Roveran

A Leuven, presso l'Interuniversity Microelectronics Center, un team di scienziati è impegnato nello studio di una nuova generazione di celle solari di natura organica. Queste celle sono ottenute mediante uno strato attivo depositato mediante tecnica spray (coated-spray). Tale strato viene ricoperto da contatti metallici, anch'essi realizzati con tecnica spray.
I ricercatori hanno rilevato che, attraverso l'uso di celle organiche, l'efficacia di conversione energetica è del 9%. L'obiettivo che si sono prefissati, usando tecniche di ingegneria chimica. è arrivare ad uno sfruttamento energetico del 15%.

Le molecole organiche sono formate da uno strato passivo nel retro delle lastre, realizzato con ossidi e nitrati. La parte frontale è invece attiva e viene trattata con solventi speciali, che ottimizzano il deposito delle molecole solari. Attraverso lo studio di nuovi solventi, meno tossici rispetto a toluene o clorobenezene, le perdite di diffusione verranno minimizzate e sarà possibile arrivare ad ottenere un'efficacia di conversione pari al 22%.
Tra i vantaggi che le celle organiche presentano c'è una maggiore durata: infatti studi condotti dai riceractori dell'IMEC hanno rilevato che molecole organiche racchiuse tra due lastre di vetro possono rimanere intatte per più di vent'anni. Nonostante ciò gli scienziati sono alla costante ricerca di quello che influisce sull'ossidazione per poter produrre cellule organiche più stabili.

Le cellule solari organiche usano polimeri in cui si alternano doppi e singoli legami. Ciò le rende capaci di assorbire la luce solare di una certa intensità. E' stato rilevato che utilizzando 100 nanometri di uno spesso strato organico è possibile assorbire l'intero spettro dell luce solare. Quindi, tra i vantaggi delle celle solari organiche, è possibile individuare la maggiore efficienza rispetto a quelle in silicone.
Un altro lato positivo è identificabile nella sostenibilità di questa tecnologia, poiché le celle organiche hanno un impatto ambientale minore rispetto a quelle in cristallo o silicone.
Le celle organiche hanno però un limite nel loro utilizzo: a causa della loro struttura e composizione non potranno mai sostituire le lastre di cristallo nella copertura dei tetti, ma potranno essere utilizzate solamente sulle facciate degli edifici.

I ricercatori dell'IMEC e dell'IPV, centro di ricerca collegato all'istituto belga, hanno come obiettivo finale quello di rendere il fotovoltaico migliore, più sostenibile ed economico, cosicché tale tecnologia possa farcela da sola, senza sussidi esterni.