Un team di ricercatori della Nanjing University in Cina e della University of Toronto in Canada ha recentemente fabbricato celle solari tandem all-perovskite, un tipo di cella solare tandem realizzata con un unico componente strutturato chiave: la perovskite.
Negli ultimi anni, diversi team di ricerca in tutto il mondo hanno cercato di sviluppare celle solari utilizzando la perovskite, tipicamente perovskite a banda larga (1,8 eV) o a banda stretta (1,2 eV).
L'idea dei ricercatori cinesi e canadesi è quella di realizzare celle solari tandem all-perovskite, combinando perovskite a banda larga e a banda stretta, che possano essere più efficienti delle celle solari alla perovskite a singola giunzione senza però aumentare i costi di fabbricazione.
Per costruire però questo nuovo tipo di cella solare, i ricercatori dovevano trovare un modo per migliorare le prestazioni di ciascuna sottoclasse, integrando al contempo sinergicamente le celle solari a banda larga e a banda stretta. Infatti, le celle solari alla perovskite a banda stretta Pb-Sn mostrano basse efficienze (18-20%) e basse densità di corrente di corto circuito (Jsc=28-30 mA/cm2), trovandosi ben al di sotto del loro potenziale e al di sotto delle prestazioni delle migliori celle solari alla perovskite a singola giunzione basate su Pb.
Grazie ad un nuovo approccio chimico, i ricercatori sono stati in grado di mettere a punto una strategia per migliorare queste prestazioni. Il risultato sono celle solari tandem con cui hanno ottenuto impressionanti efficienze di conversione, con certificazione indipendente, del 24,8% per dispositivi di piccole aree (0,049 cm2) e del 22,1% per dispositivi di grandi aree (1,05 cm2). Inoltre, queste celle solari sono state in grado di mantenere il 90% delle loro prestazioni dopo aver funzionato per oltre 400 ore al loro punto di massima potenza in piena illuminazione solare.
Adesso, secondo quanto dichiarato dai ricercatori, c'è in programma di migliorare ulteriormente l'efficienza di conversione di queste celle solari tandem all-perovskite oltre il 28%.
Queste nuove celle solari sono state presentate in un articolo su Nature Energy.
fonte: Tech Xplore