Chi come PV System si aggiorna costantemente sulle novità in ambito fotovoltaico non poteva non fare un accenno al nuovo materiale con cui saranno costruite le cellule fotovoltaiche del futuro: la perovskite. Grazie a questo materiale innovativo i pannelli fotovoltaici costeranno ancora di meno e garantiranno un rendimento del 15% superiore a quelli attuali.

I nuovi pannelli fotovoltaici andranno a sostituire quelli attuali dagli elevati costi di produzione causati dalla scarsità del materiale e dalla lavorazione complessa. Usare la perovskite porterà a costi notevolmente inferiori, dato che questa sostanza si lavora anche a basse temperature e su larga scala.

I costi dei pannelli potrebbero scendere di 10-20 centesimi per watt con un bel risparmio rispetto agli attuali 75 centesimi  a watt. Si tratta di una riduzione di costi che permetterà al fotovoltaico di competere con il costo dell’energia derivata dai combustibili fossili e potrebbe portare alla diffusione maggiore delle energie rinnovabili. La conseguenza di questo cambiamento è un impatto positivo sull’ambiente e sulla qualità della vita dell’uomo. Vediamo allora di scoprire di più sulla perovskite.

Cosa è la perovskite

Il nome perovskite è stato dato nel 1840 ai cristalli opachi di forma cubica trovati nei monti Urali da Gustav Rose ed è stato scelto in onore del grande collezionista di minerali Lev Perovskiv. Questo materiale si distingue per una struttura particolare e cristallina caratterizzata da un ossido doppio di Ca e Ti che le dona diverse proprietà fisiche. Tra queste citiamo il fatto di essere un ottimo conduttore, adatto ad essere usato per le nuove tecnologie relative al settore delle energie rinnovabili.

Come si applica la perovskite al settore fotovoltaico

Nota da oltre un secolo, solo da poco la perovskite si applica al settore fotovoltaico e alla costruzione di celle solari. Questo materiale presenta un’ottima capacità di assorbire la luce, che viaggia a distanze superiori al micromeno e rimane più tempo nel pannello fotovoltaico, portando ad un maggiore accumulo di energia.

Non solo: a differenza degli attuali pannelli con uno spessore di 180 micrometri, la cella solare in perovskite è spessa meno di un micromeno e cattura la stessa quantità di luce solare.

Un’innovazione importante, anche se ci sono ancora dei dubbi

Nel 2009 si è usata per la prima volta la perovskite per produrre celle solari, anche se si trattava di un prodotto a bassa efficienza, capace di convertire solo il 3,5% della luce in energia elettrica. Inoltre, queste prime celle non duravano a lungo a causa della dissoluzione della perovskite generata da elettroliti liquidi.

Per questo nel 2012 sono state introdotte alcune innovazioni nella tecnologia solare, che hanno permesso la sostituzione degli elettroliti liquidi con materiali solidi e hanno spinto sempre più ricercatori a usare la perovskite per creare celle sempre più performanti. Tuttavia, non mancano alcuni dubbi, dato che lo studio è ancora in fase di sperimentazione.

In particolare, i ricercatori stanno ancora analizzando il processo optoelettrico – generazione e trasporto delle cariche all’interno del cristallo – alla base del funzionamento dei dispositivi realizzati con questo nuovo materiale. Un altro dubbio è legato alla presenza nella perovskite di piccole quantità di piombo, altamente tossico: si tratta di capire come sostituire questa componente nella realizzazione dei pannelli fotovoltaici.

Infine, negli ultimi anni è diminuito il costo del silicio, sempre più semplice da reperire ed estrarre e che potrebbe arrivare a 25 centesimi a watt. Tuttavia, realizzare pannelli fotovoltaici in silicio non è semplice e potrebbero volerci decenni per arrivare a una produzione industriale. La soluzione proposta dai ricercatori è quella di usare la perovskite in combinazione con il silicio per ridurre i costi dei pannelli e raggiungere un traguardo prima impensabile, contribuendo alla diffusione delle energie alternative.