Scienziati di Hong Kong hanno identificato e risolto un difetto chiave dei pannelli solari in perovskite, aprendo la strada al loro uso diffuso e al miglioramento dell'efficienza di conversione dell'energia solare .
Scoperta nell'energia solare
Pannelli in perovskite: potenziale e sfide
{{|0|}} Gli esperti della Facoltà di Ingegneria dell'Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong (HKUST) hanno fatto un passo avanti significativo nel campo dell'energia solare. Hanno scoperto e risolto un problema che in precedenza aveva impedito l’adozione diffusa di pannelli solari in perovskite ad alta efficienza.
I moderni pannelli solari commerciali in genere mostrano efficienze di conversione di potenza (ECE) nell'intervallo del 15-20%. Ciò significa che in condizioni ottimali riescono a convertire in elettricità non più di un quinto della luce solare che li colpisce. In condizioni meteorologiche sfavorevoli questa cifra è ancora più bassa.
Vantaggi delle tecnologie della perovskite
L'uso della perovskite consente di raggiungere un EPE fino al 33%, che è nettamente superiore a quello dei pannelli tradizionali. Inoltre, le celle solari in perovskite sono caratterizzate da costi di produzione inferiori e rispetto dell'ambiente. Possono essere prodotti in diverse varianti di colore, facilitando l'integrazione nell'ambiente urbano.
Problema chiave e soluzione
Tuttavia, la perovskite presentava uno svantaggio significativo: instabilità in caso di improvvisi sbalzi di temperatura e esposizione prolungata all'umidità e all'ossigeno. Questo problema è stato il principale ostacolo all’applicazione commerciale su larga scala dei pannelli di perovskite.
Un team di scienziati guidato dal professore associato HKUST Zhou Yuanyuan ha esaminato la microstruttura di perovskite e scoprì che i grani cristallini del materiale presentano concavità sulla superficie. Queste irregolarità compromettono l'integrità strutturale del film di perovskite, portandone al cedimento in varie condizioni operative.
Metodo di lavorazione innovativo
I ricercatori hanno sviluppato un metodo per lavorare il materiale perovskite utilizzando la molecola tensioattiva tridecafluoroesano-1 sale di potassio - acido solfonico. Questo approccio promuove la diffusione degli ioni nella produzione di pellicole per pannelli solari.
Le celle solari create utilizzando materiale perovskite lavorato hanno dimostrato efficienza e stabilità migliorate in condizioni di umidità e temperatura elevate, nonché nei test di ciclo termico e di rilevamento del punto di massima potenza.
La struttura e la geometria dei singoli grani di cristallo svolgono un ruolo chiave nelle prestazioni dei semiconduttori di perovskite e delle celle solari, ha detto Zhou.
Glossario
- HKUST - Università della scienza e della tecnologia di Hong Kong, un'istituzione educativa leader nel campo della ricerca ingegneristica e tecnologica
- Perovskite - una classe di materiali con una speciale struttura cristallina, promettente per l'uso nell'energia solare
- EPE - efficienza di conversione energetica, una misura della capacità dei pannelli solari di convertire la luce solare in elettricità
- Zhou Yuanyuan - Professore associato presso HKUST, leader di un gruppo di ricerca lavorando per migliorare le celle solari in perovskite
- Il sale di potassio dell'acido tridecafluoroesano-1-solfonico è un tensioattivo utilizzato per la lavorazione del materiale perovskite
Riferimenti
Risposte alle domande
Quale scoperta ha fatto Hong I ricercatori della Kong University of Science and Technology fanno dei pannelli solari a base di perovskite?
Quali sono i vantaggi dei pannelli solari in perovskite rispetto a quelli tradizionali?
Quale problema hanno risolto i ricercatori con i pannelli solari in perovskite?
In che modo la risoluzione del problema della concavità sulla superficie dei grani di cristallo di perovskite influisce sull'energia solare? pannelli?
Quali prospettive apre questa ricerca per lo sviluppo dell'energia solare?
Hashtags
Salva un link a questo articolo
Discussione sull'argomento – Una svolta rivoluzionaria: pannelli solari avanzati con maggiore efficienza
Gli scienziati dell'HKUST hanno scoperto e risolto il problema dell'instabilità nei pannelli solari in perovskite, aprendo la strada all'adozione diffusa di tecnologie solari ad alta efficienza.
Non ci sono recensioni per questo prodotto.
Scrivi un commento
Il tuo indirizzo e-mail non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono spuntati *