Rivoluzione energetica: con la perovskite si raggiungono livelli record di efficienza e stabilità

I ricercatori dell'Università di Zhejiang in Cina hanno sviluppato una cella solare perovskite impiegando un innovativo materiale ibrido ad alta entropia (HEHP). Questa nuova tecnologia ha dimostrato un miglioramento significativo nella stabilità senza sacrificare l'efficienza.

Le strutture HEHP si distinguono per i loro componenti organici; tali componenti favoriscono un guadagno di entropia, migliorando la stabilità termica e la robustezza strutturale. Il materiale HEHP si caratterizza per una struttura perovskite multicomponente in un'unica fase, capace di mostrare una maggiore stabilità di fase ad alte temperature, come confermato mediante la spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR).

I ricercatori hanno costruito una cella solare perovskite impiegando il film HEHP, rivelando un'impressionante resistenza all'acqua e alla umidità. L'architettura della cella include un substrato di ossido di indio-stagno (ITO), uno strato di trasporto degli elettroni di ossido di stagno (SnO₂), l'assorbitore perovskite, uno strato di trasporto di Spiro-OMeTAD e un contatto metallico di argento (Ag).

Sotto condizioni di illuminazione standard, la cella ha raggiunto un'efficienza nella conversione di energia del 25,7%, superando il dispositivo di riferimento che si fermava al 23,2%. Da notare, che la cella basata su HEHP ha mantenuto oltre il 98% della sua efficienza iniziale dopo 1000 ore di funzionamento, suggerendo l'idoneità della cella per applicazioni a lungo termine nel mondo reale.

Il team di ricerca è convinto che il loro nuovo materiale perovskite possa trovare applicazione in diverse composizioni architetturali. Questa versatilità colloca HEHP come una strategia potentialmente universale e tollerante agli errori per migliorare le prestazioni delle celle solari in varie condizioni, un aspetto cruciale per aumentare la resa produttiva mentre l'industria incrementa la produzione di massa di dispositivi perovskite.

Con continui studi e sviluppi, le perovskite ibride ad alta entropia potrebbero contribuire a sbloccare tutto il potenziale dell'energia solare.