Un nuovo rivestimento copre l'ultimo tallone d'Achille delle celle solari in perovskite

La perovskite sta rapidamente guadagnando terreno sul silicio nel campo delle celle solari, ma presenta un grosso inconveniente: la durabilità. Ora, è stato dimostrato che un nuovo trattamento mantiene le celle solari in perovskite funzionanti al 99% della loro efficienza dopo 1.000 ore di utilizzo.

Le celle solari al silicio potrebbero aver avuto un vantaggio di diversi decenni, ma la perovskite sta rapidamente colmando il divario dopo soli 15 anni circa. Non solo la sua efficienza si avvicina a quella del silicio, ma è anche più economico, leggero e flessibile.

Ma ovviamente c'è un problema: le perovskiti tendono a rompersi se esposte agli elementi, il che non è l'ideale per i dispositivi progettati per stare fuori al sole tutto il giorno, tutti i giorni, per decenni. Gli scienziati hanno sperimentato come rafforzarli aggiungendo, tra le altre cose, molecole voluminose, additivi 2D, nanodot di carbonio fatti di capelli o punti quantici.

Ora un team ha utilizzato un nuovo adesivo per proteggere le perovskiti. Si chiama BondLynx ed è stato originariamente prodotto dalla società canadese di materiali XlynX per altri scopi prima di essere testato sulle celle solari.

Il problema con le perovskiti inizia quando i componenti organici del materiale vengono attivati ​​dal calore e dalla luce e possono fuoriuscire, indebolendo la perovskite e danneggiando altri materiali nella cella solare. BondLynx è un reticolante che forma legami covalenti chimici con i componenti organici, impedendo loro di dimenarsi e riducendo l'efficienza.

Il team ha trattato le celle solari in perovskite con BondLynx e poi le ha esposte a calore e luce a lungo termine per vedere come si comportavano rispetto alle celle solari che non erano state trattate. Le celle solari hanno iniziato con un'efficienza del 24% e ne hanno mantenuto quasi il 99% dopo 1.000 ore di esposizione continua alla luce solare simulata. In confronto, le celle solari non trattate hanno perso il 35% della loro efficienza originale nelle stesse condizioni e nello stesso arco di tempo.

Le celle solari sono state inoltre esposte a un calore costante di 60 °C (140 °F) per 600 ore. Quelli trattati con BondLynx sono riusciti a mantenere quasi il 98% della loro efficienza in quel periodo, mentre il gruppo di controllo ne ha perso il 27%.

Anche se i test sono stati condotti solo per pochi mesi, il fatto che le cellule trattate abbiano perso quasi del tutto la loro efficienza suggerisce che dovrebbero essere in grado di resistere molto più a lungo. Insieme ad un altro rivestimento recente che si stima conceda alle celle solari in perovskite una durata di 30 anni, questo nuovo coraggioso contendente potrebbe aver rattoppato il suo tallone d’Achille e presto sfidare il silicio per la supremazia solare.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Joule.

Fonte: XlynX