I ricercatori del KAUST Photovoltaics Laboratory (KPV-Lab) del KAUST Solar Center (Arabia Saudita) hanno prodotto una cella solare tandem di perovskite/silicio con un'efficienza di conversione di potenza (PCE) del 33,2%. Si tratta di un nuovo record, superiore al 32,5% stabilito in precedenza dall’Helmholtz Zentrum Berlin (HZB).
Si tratta di un salto in avanti più che notevole, considerano che le celle solari in silicio cristallino, quelle usate nei normali pannelli solari, hanno un’efficienza del 20-22% nel migliore dei casi.
Il dispositivo tandem è stato certificato dall'European Solar Test Installation (ESTI) e si trova in cima alla classifica del National Renewable Energy Laboratory (NREL), Best Research-cell Efficiency Chart.
Le celle solari tandem, che combinano silicio e sottocelle di perovskite, sono ampiamente considerate come un'alternativa molto promettente, ad alte prestazioni e praticabile alle celle solari cristalline convenzionali.
La cella solare tandem con cui si è ottenuto il nuovo risultato combina celle superiori di perovskite su celle inferiori di silicio testurizzato su due lati. Lo strato superiore di perovskite assorbe meglio la luce blu, mentre il fondo di silicio assorbe meglio la luce rossa. La combinazione di questi materiali massimizza la cattura e la conversione della luce solare in elettricità, in modo più efficiente rispetto agli analoghi convenzionali a singola giunzione in silicio. L’altro dettaglio interessante, è che queste celle sono compatibili con i sistemi esistenti, quindi in teoria sarebbe possibile iniziare a usarle subito.
Il team sta attualmente esplorando metodi scalabili per produrre celle tandem di perovskite/silicio su scala industriale con aree superiori a 240 centimetri quadrati, nonché strategie per ottenere dispositivi tandem altamente stabili che superino i protocolli critici di stabilità industriale.
Che significa celle solari più efficienti?
Quanto mettiamo dei pannelli fotovoltaici sul tetto, l'idea è quella di trasformare la luce solare in energia elettrica. Non è una cosa molto facile da fare, e non siamo riusciti a ottenere grandissimi risultati finora. Significa che la maggior parte dell'energia solare va persa, e solo un pochino - poco più del 20% - diventa energia elettrica.
Per questo abbiamo bisogno di superfici molto grandi: siccome i pannelli solari sono poco efficienti, ne metto tanti per ottenere l'energia che mi serve. Una cosa sensata, più o meno, ma se hai poco spazio sul tetto non puoi farlo. Oppure se il tetto non ha la migliore esposizione possibile.
Con pannelli più efficienti, quindi, possiamo ottenere la stessa quantità di energia in meno metri quadrati, oppure più energia a parità di spazio. E possiamo sfruttare anche zone non perfettamente esposte.
Considerata l'attuale (e futura) crisi climatica ed energetica, è una cosa di cui abbiamo un gran bisogno.