Perovskite, il futuro del fotovoltaico

Il fotovoltaico è una soluzione che permette di produrre energia elettrica da fonti rinnovabili. La tecnologia è in piena evoluzione con l’obiettivo primario di migliorare l’efficienza e ridurre i costi. Una delle vie che potrebbe prendere il fotovoltaico è quella di utilizzare celle fotovoltaiche a Perovskite che offrirebbero un alto rendimento energetico.

Cos’è la perovskite

Il nome di questo materiale è sicuramente particolare ma secondo uno studio tutto italiano condotto da Annamaria Petrozza del Center of Nano Science and Technology di Milano e da Henry Sanith dell’Università di Oxford, la Perovskite può davvero migliorare l’efficienza delle celle e ridurre anche i costi.

Nello specifico, trattasi di un materiale composto da semiconduttori cristallini formati da una struttura di Perovskite che consentirà di realizzare celle solari ibride che dovrebbero garantire un rendimento del 20% superiore a quelle utilizzate attualmente.

Perovskite e fotovoltaico: i vantaggi

Oggi, la struttura delle celle fotovoltaiche è realizzata solamente in silicio cosa che comporta costi molto elevati visto che questo materiale è molto raro e che i suoi costi di lavorazione sono molto onerosi. Problemi che sarebbero facilmente superabili grazie alla Perovskite che è un materiale più facilmente reperibile, quindi meno costoso, i cui processi di lavorazione sono anche molto meno onerosi.

Grazie alla riduzione dei costi, i prezzi per installare i pannelli fotovoltaici del futuro potrebbero scendere di molto, consentendo a più persone di abbracciare questa tecnologia. Oggi si stima che i prezzi dei pannelli siano di 75 centesimi di dollari a watt. Grazie a questo materiale il prezzo potrebbe calare a 10-20 centesimi di dollari a watt. Complessivamente, dunque, i pannelli solari costerebbero molto di meno degli attuali.

Il Dipartimento dell’Energia Americano stima che questo materiale potrebbe portare ad un aumento esponenziale dell’utilizzo delle energie rinnovabili che avrebbe come conseguenza una riduzione importante dell’utilizzo dei combustibili fossi. La Perovskite potrebbe, quindi, dare una mano importante alla salvaguardia dell’ambiente.

Sebbene la Perovskite sia salita agli onori della cronaca solamente di recente, è in realtà un materiale scoperto già nel lontano 1839 nei monti Urali e prende il nome da Lev Perovskiy, ministro russo grande appassionato di minerali.

Il punto di forza di questo materiale è la sua elevata conducibilità essendo in grado di assorbire la luce con una efficienza davvero molto alta.

Svantaggi dell’uso della perovskite

Purtroppo, al momento celle solari così strutturate non arriveranno presto sul mercato. La ricerca è ancora in fase sperimentale e si dovranno risolvere prima alcune problematiche come la presenza del piombo, notoriamente tossico, all’interno di questo materiale. Per eliminare la sua tossicità bisognerà, quindi, trovare un sostituto del piombo senza che il materiale perda le sue caratteristiche principali.

Inoltre, la tecnologia che sta alla base del silicio si sta migliorando e i suoi costi caleranno sensibilmente in futuro. Dunque, la Perovskite potrebbe arrivare troppo tardi sul mercato.
La soluzione migliore potrebbe essere un’ibridazione tra le due tecnologie come fatto ad Hong Kong dove è stata realizzata una cella in Perovskite e silicio che si caratterizza per un’efficienza altissima. Il futuro, dunque, potrebbe essere in questa direzione in cui il meglio delle due tecnologie viene messo assieme.

Immagine: University of Oxford Press Office via Flickr