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Notiziario Marketpress di
Giovedì 17 Settembre 2009 |
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STUDIO DIMOSTRA CHE L´IMAGING TRIDIMENSIONALE PORTA A UNA MAGGIORE EFFICIENZA DELLE CELLE SOLARI
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Bruxelles, 17 settembre 2009 - Ricercatori tedeschi e olandesi hanno ottenuto per la prima volta immagini tridimensionali di strutture in nanoscala dentro una cella solare polimerica. Pubblicate sulla rivista Nature Materials, queste scoperte forniscono nuove informazioni sulla struttura delle celle solari e potrebbero condurre a un miglioramento del loro rendimento. Le celle solari polimeriche sono celle solari in plastica le cui particolari proprietà hanno il potenziale per surclassare le tradizionali celle solari di silicio a costi più bassi. Fino ad ora, le celle solari polimeriche non erano molto efficaci nel catturare la luce e trasformarla in energia. Tradizionalmente le celle solari sono state basate su un cristallo di silicio raffinato e altamente purificato, simile a quelli usati nella produzione di circuiti integrati e chip di computer. L´alto costo di queste celle solari di silicio e il loro complesso processo produttivo è uno dei fattori che spinge verso lo sviluppo di tecnologie fotovoltaiche alternative. Le celle solari polimeriche, chiamate "celle solari di terza generazione", sono leggere, economiche, flessibili e si possono modificare a livello molecolare. Fino ad ora è stato problematico visualizzare i polimetri a livello della nanoscala. Alcuni ricercatori dell´Istituto di stocastica a Ulm, in Germania, hanno ottenuto immagini molto dettagliate delle strutture in nanoscala nelle celle solari polimeriche usando la tomografia elettronica tridimensionale (3Det). La 3Det è uno strumento molto usato per misurare le strutture di componenti cellulari a risoluzione nanometrica. Usando la microscopia elettronica a trasmissione, i ricercatori sono stati in grado di visualizzare modi di rafforzare l´efficienza di conversione di energia delle celle solari polimeriche cambiando i composti usati per la loro produzione. Le celle solari ibride sono fatte mischiando due materiali diversi, un polimero e un ossido di metallo. Quando la luce solare colpisce le celle solari così ottenute, si creano cariche nei punti in cui i materiali si incontrano. Il rapporto preciso tra il polimero e l´ossido di metallo determina l´efficienza della cella solare. Se i due materiali si mischiano in modo molto fitto, si viene a creare una struttura molto densa, il che significa maggiore ostruzione e minore efficienza. Costruendo una cella avente una struttura più distanziata, i ricercatori sperano di ridurre gli ostacoli al flusso di energia verso il punto di raccolta. Questo conferirebbe alla cella solare una maggiore efficienza nella generazione di energia. I ricercatori olandesi sono stati in grado di creare questa struttura più grande usando un composto precursore che si mischia con il polimero. Questo viene convertito nell´ossido di metallo in una fase successiva. L´uso della visualizzazione tridimensionale ha mostrato l´importanza della miscelazione e della morfologia della cella solare. Questo ha permesso ai ricercatori di misurare una correlazione regolare e quantitativa tra il rendimento della cella solare e la struttura sottostante di celle solari con varie strutture. La relazione conclude che le celle solari polimeriche prodotte durante questo esperimento erano tra le celle di terza generazione più efficienti mai prodotte. Hanno ancora però un´efficienza di conversione di appena il 2% rispetto al livello del 30% spesso riscontrato in celle di prima generazione. Sono necessari ulteriori studi sui polimeri, gli ossidi di metallo e la loro morfologia nelle celle solari polimeriche per determinare quanto questa tecnologia sia promettente. L´uso dell´imaging tridimensionale di nano strutture potrebbe apportare un rapido progresso in quest´area di ricerca. Per maggiori informazioni, visitare: Nature Materials: http://www. Nature. Com/naturematerials Politecnico di Eindhoven: http://www. Tue. Nl/ . |
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