Australia, creata nuova cella solare con efficienza record

Un team di ricercatori finanziati da ARENA ha annunciato il raggiungimento di un obiettivo storico nel mondo dell’energia rinnovabile: una nuova cella solare con un’efficienza energetica del 30%. Il successo è parte di un percorso chiamato Solar 30 30 30: un’iniziativa dell’Australian Renewable Energy Agency (ARENA), che punta a creare pannelli con un’efficienza minima del 30%, con un taglio dei costi di produzione del 30%, entro il 2030.

Il programma è stato lanciato a settembre 2021, ma sembra che già a distanza di meno di due anni i progressi siano estremamente significativi. Nel 2022, poi, ARENA ha approvato un finanziamento da 45 milioni di dollari all’Australian National University per fare ricerca su materiali sperimentali con un alto potenziale per le applicazioni nel mondo dei pannelli fotovoltaici. Ora che ci sono le basi scientifiche, rimarrà ancora da vedere se queste potranno diventare la base di un sistema produttivo su larga scala con cui migliorare ancora l’efficienza dei pannelli solari.

Il successo della perovskite

La perovskite è un materiale trovato per la prima volta nella catena montuosa degli Urali in Russia, che prende il nome dal collezionista di minerali Perovkij. Composta da titaniato di calcio, è un materiale che ha catturato da alcuni anni l’attenzione della comunità scientifica per via di alcune caratteristiche importanti: conduce molto bene l’elettricità e potenzialmente può diventare un materiale a basso costo per produrre le celle solari.

Quando si lavora la perovskite per le applicazioni nel mondo dei pannelli fotovoltaici, mostra un comportamento instabile che rende difficile il suo impiego. Per questo, una delle sfide chiave dei ricercatori australiani è stata proprio quella di stabilizzare la perovskite in modo da poterla impiegare in modo efficace nella loro cella solare sperimentale. La missione è riuscita, ottenendo come risultato un’efficienza superiore al 30%. Questo risultato era stato ottenuto già nel 2022 da un altro gruppo di ricerca, ma solo con l’impiego di tecnologie più sofisticate e costose che mostrano meno potenziale a livello industriale.

Il team del Dr. Duong, che ha capitanato le operazioni di ricerca per l’Australian National University, è riuscito a trovare un modo relativamente facile da replicare per stabilizzare la perovskite. Questo senza comprometterne le capacità chimiche che la rendono così potenzialmente efficiente nelle applicazioni relative ai pannelli fotovoltaici.

Cos’è l’efficienza di un pannello fotovoltaico?

Il compito di un pannello fotovoltaico è essenzialmente quello di trasformare la radiazione solare in energia elettrica. Le celle solari, però, non possono trasformare il 100% dell’energia proveniente dal Sole in corrente: a seconda della generazione e del modello, attualmente l’efficienza dei pannelli in commercio è del 15-20%. Passare a un’efficienza del 30-35% significa pressoché raddoppiare la quantità di energia che può essere prodotta da un singolo pannello fotovoltaico, senza aumentare la superficie da coprire.

Se la ricerca sulla perovskite continuerà a dare esito favorevole, potrebbe portare a un grande fermento nel mondo dell’energia fotovoltaica e contribuire in modo significativo alla transizione energetica. Saranno comunque necessari diversi anni prima che, eventualmente, questa tecnologia possa essere prodotta su larga scala.