Rendere più performanti i pannelli fotovoltaici è una scommessa che da tempo interessa tutti i centri di ricerca del settore rinnovabili: in particolare l’obiettivo è quello di trovare un materiale più performante del silicio come conduttore. Un progetto concreto di questo tipo è stato realizzato ad Heraklion, sull’isola di Creta, dove è stato messo in funzione un parco solare di 4,5 metri quadrati realizzato con pannelli fotovoltaici di terza generazione basati su nuovi materiali, quali perovskite e grafene e altri materiali bidimensionali.
L’iniziativa ha visto coinvolti i ricercatori italiani dell’Università di Roma Tor Vergata, della start-up BeDimensional S.p.A., Greatcell Solar Italia SRL, Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), Istituto di Struttura della Materia del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-ISM) e dell’Università di Siena, insieme all’Università ellenica del Mediterraneo.
In particolare, i test eseguiti sui nuovi pannelli hanno dimostrato che i nuovi materiali sono vantaggiosi in termini di prestazioni e di impatto ambientale. La tecnologia delle celle solari a perovskite è caratterizzata infatti da bassi costi di produzione, un’elevata efficienza di conversione, simile alle celle solari in silicio monocristallino di ultima generazione, che possono convertire circa il 26% dell’energia solare in elettricità. I materiali bidimensionali (2D) sono elementi fondamentali di questo dispositivo in quanto migliorano l’efficienza e, soprattutto, la durata, che è la chiave per il percorso verso l’industrializzazione.
Creta: migliora l’efficienza e la stabilità del fotovoltaico
I ricercatori hanno misurato le prestazioni e la stabilità del parco solare per 9 mesi dopo la sua installazione, dimostrando che la potenza generata è in grado di alimentare l’attrezzatura di laboratorio. Se messo in collegamento con la rete elettrica, il parco solare potrebbe iniettare nel sistema un’energia pari 546 kWh, supportando i consumi della popolazione in modo sostenibile. I nuovi pannelli hanno inoltre riscontrat0 una caduta di tensione a circuito aperto inferiore rispetto a quelli in silicio anche quando le temperature raggiungono i 70 °C, che potrebbe consentire l’impiego in applicazioni esterne soprattutto nei paesi caldi.
“Siamo stati in grado di dimostrare che l’uso di materiali bidimensionali come il grafene è importante per modulare le proprietà delle celle solari a perovskite non solo nei test di laboratorio ma anche su pannelli di ampia area in condizioni reali, aumentando così la maturità di questa tecnologia” ha affermato Aldo di Carlo, Direttore dell’Istituto di Struttura della Materia del CNR e Deputy del Work Package “Energy Generation” della Graphene Flagship.
“Il miglioramento dell’efficienza e della stabilità dei pannelli solari in perovskite con grafene e altri materiali bidimensionali rappresenta un risultato cardine nel percorso di innovazione tecnologica che la Graphene Flagship sta proponendo a livello Europeo e Mondiale”, ha aggiunto Francesco Bonaccorso, cofondatore e Direttore Scientifico della start-up Bedimensional, visiting scientist dell’IIT e Deputy del Work Package “Innovation” della Graphene Flagship.
