Nuove strategie chimiche per migliorare la stabilità delle perovskiti e aumentare l’efficienza delle celle solari di nuova generazione.
Negli ultimi anni, le celle solari a tripla giunzione, che combinano più materiali per massimizzare l’assorbimento della luce solare, hanno visto un crescente interesse grazie al loro potenziale di efficienza superiore. Tuttavia, una delle principali sfide è la stabilità delle fasi delle perovskiti, un componente chiave di queste celle. La loro instabilità di fase può compromettere le prestazioni e la durata delle celle solari.
Un recente studio pubblicato su Nature Materials ha introdotto una soluzione promettente per affrontare questo problema. Gli scienziati hanno scoperto che l’introduzione di acido propionico di ammonio può significativamente migliorare la stabilità delle fasi delle perovskiti. Questo additivo chimico agisce stabilizzando le fasi delle perovskiti nei due strati di celle solari a tripla giunzione, che combinano perovskite/perovskite/silicio.
La stabilizzazione delle fasi è cruciale perché le perovskiti, pur essendo materiali eccellenti per l’assorbimento della luce, sono notoriamente instabili quando esposte a condizioni ambientali variabili. Questo porta a una degradazione delle prestazioni nel tempo, un problema che gli scienziati hanno cercato di risolvere attraverso vari metodi, con risultati limitati fino ad ora.
L’acido propionico di ammonio offre una nuova speranza, migliorando non solo la stabilità, ma anche l’efficienza complessiva delle celle solari. Questo progresso promette di rendere le celle solari più accessibili e affidabili per applicazioni su larga scala, contribuendo a ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.
La scelta dell’acido propionico di ammonio come stabilizzatore non è casuale. Questo composto chimico ha dimostrato una compatibilità eccezionale con la struttura della perovskite, integrandosi senza disturbare le altre proprietà chimiche e fisiche del materiale. L’aggiunta di questo stabilizzatore ha reso possibile la creazione di strati di perovskite più uniformi e resistenti.
Inoltre, l’acido propionico di ammonio contribuisce a formare legami più forti all’interno della struttura cristallina della perovskite. Questi legami sono essenziali per impedire la transizione di fase indesiderata, che porta alla degradazione del materiale. Il risultato è una maggiore durata delle celle, che rimangono efficienti più a lungo rispetto alle versioni non trattate.
Con l’aumento della domanda globale di energie rinnovabili, migliorare l’efficienza delle celle solari è cruciale. L’innovazione rappresentata dall’uso dell’acido propionico di ammonio potrebbe segnare un punto di svolta nel settore. Le celle solari a tripla giunzione migliorate potrebbero essere utilizzate in una gamma più ampia di applicazioni, dai dispositivi portatili alle infrastrutture su larga scala.
Questa tecnologia è particolarmente promettente per le regioni con condizioni climatiche estreme, dove la stabilità delle celle solari è messa a dura prova. L’introduzione di un metodo di stabilizzazione efficace come questo potrebbe rendere le energie rinnovabili più affidabili e durature, accelerando la transizione verso un futuro più sostenibile.