La perovskite era stata scoperta nel 1839 sui monti Urali ma poi, come a volte succede, dimenticata perché nessuno era in grado di pensare a un suo utilizzo pratico. Ma a partire dal 2006, l’interesse per questo minerale – un composto di calcio, titanio e ossigeno – si è riacceso: merito di Tsutomu Miyasaka, ricercatore
La perovskite era stata scoperta nel 1839 sui monti Urali ma poi, come a volte succede, dimenticata perché nessuno era in grado di pensare a un suo utilizzo pratico. Ma a partire dal 2006, l’interesse per questo minerale – un composto di calcio, titanio e ossigeno – si è riacceso: merito di Tsutomu Miyasaka, ricercatore della Toin University (Giappone) che ha dimostrato la caratteristica di semiconduttori di alcune perovskiti ponendo così le basi per sperimentare un nuovo e promettente tipo di cella solare.
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Quasi 180 anni dopo la scoperta sui monti Urali, la perovskite è diventata una nuova scommessa per l’energia solare. Nel 2012, Henry Snaith e i suoi colleghi dell’Università di Oxford, in Gran Bretagna, hanno messo a punto un sistema per produrre celle solari composte da questo nuovo minerale che riuscivano a convertire in energia elettrica poco più del 10 per cento della luce che le raggiungeva. Un’efficienza che è risultata subito buona e molto promettente, tanto da spingere la Oxford Photovoltaics – un’azienda che lo stesso Snaith aveva co-fondato per sviluppare nuovi materiali solari – a incrementare le ricerche in questo campo ed ora non manca molto perché le prime celle solari composte di perovskite vengano provate sul campo.
L’efficienza attuale delle celle solari di perovskite si attesta intorno al 22 per cento in situazioni di laboratorio. Un valore che rende questo materiale comparabile con la resa del silicio presente nella maggior parte dei pannelli solari oggi commercializzati. L’efficienza raggiunta dal silicio sconta un percorso lungo più di 60 anni e, probabilmente, ha raggiunto la sua massima resa e pochi potrebbero essere i miglioramenti raggiungibili in futuro. La perovskite potrebbe quindi essere la promessa del solare del futuro, visti i progressi raggiunti in pochi anni e le possibilità che ancora gli studiosi pensano di poter esplorare. Inoltre, è un minerale composto da sostanze e metalli comunemente disponibili, cosa che potrebbe permettere la costruzione di celle solari a costi più bassi degli attuali.
Rock star #perovskite material shares secrets with @SLAClab & @Stanford of how atoms move when turning sunlight to electricity @ScienceAdvanceshttps://t.co/XvIKfuXlP5pic.twitter.com/oFTAk5Cd2s
— DOE Science (@doescience) 13 marzo 2018
I ricercatori, senza nulla togliere all’entusiasmo delle scoperte raggiunte, mettono le mani avanti. Non sarebbe la prima volta che una tecnologia molto promettente nelle fasi di laboratorio si rilevi poi difficile da industrializzare e commercializzare. Ad oggi, le perovskiti si sono rilevate instabili alle alte temperature e suscettibili all’umidità. Per un prodotto che dovrà essere installato all’esterno, su tetti o pareti, si tratta di un problema non da poco che dovrà essere affrontato subito. Altro passaggio critico è riuscire a conquistare investitori e produttori che oggi hanno familiarità solo con le performance delle celle solari di silicio. Servirebbe un record, un’efficienza fuori dagli standard o costi abbondantemente inferiori agli attuali, per far innamorare della perovskite l’industria solare.
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Per far conoscere e aumentare l’appeal della perovskite, la Oxford Photovoltaics sta promuovendo l’idea di creare celle solari che combinino insieme questo nuovo materiale con la tecnologia del silicio, una specie di tandem con cui creare pannelli che siano in grado di assorbire più luce e di produrre più elettricità. Questo consentirebbe ai produttori di pannelli solari di offrire prestazioni superiori a quelle che il silicio da solo riesce a realizzare. Ovviamente, pannelli come questi costerebbero molto di più, ma il miglioramento delle prestazioni non dovrebbe influire sul costo per watt e nel tempo potrebbe anche ridurlo: le perovskiti diventerebbero così non solo degli sfidanti ma anche elementi di arricchimento delle celle solari al silicio.
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