Qualche settimana fa abbiamo visto come si avvicinava il momento in cui sarebbe stato possibile avere i pannelli solari alle finestre senza impedire il passaggio della luce. E ora è il momento di parlare di un altro passo lungo la strada ottenere celle solari trasparenti che può essere applicato a finestre convenzionali e altre strutture in vetro.
Una scoperta che è stata possibile grazie al lavoro di un gruppo di scienziati della Tohoku University in Giappone. Ricerca che ha portato alla creazione di una cella solare quasi invisibile, che offre un grado di trasparenza fino al 79%.
Più vicino alle finestre “solari”.
Nell’indagine, condotta da questo team di scienziati, hanno utilizzato disolfuro di tungsteno (WS2) come strato fotoattivo e ossido di indio-stagno (ITO) come elettrodo trasparente. Una miscela che ha cercato di ottenere un elevato grado di trasparenza e, allo stesso tempo, il potenziale per assorbire l’energia dal sole.
Di queste due mescole, la prima è ideale per questo tipo di utilizzo, grazie al fatto che offre band gap accettabili nel campo della luce visibile e il suo maggiore coefficiente di assorbimento per spessore. D’altro canto, la connessione tra ITO e WS2 è stata creata spruzzando ITO su un substrato di quarzo e facendo crescere il monostrato WS2 mediante deposizione chimica da vapore (CVD).
Il risultato è quello sono riusciti a creare celle solari con un grado di trasparenza del 79%che consente di installare queste celle solari a base TMD in un buon numero di strutture a base di vetro, come finestre, serre…
Secondo lo studio pubblicato sulla rivista Nature, questo sviluppo migliora quanto già ottenuto con il celle solari realizzate con perovskite, in cui il livello di trasparenza, la luce che lasciavano passare, era inferiore al 70%.
Il nuovo sviluppo noto come cella solare di tipo Schottky, si basa sull’uso di un’interfaccia posta tra un metallo e un semiconduttore, che ha il compito di fornire lo spazio necessario per la separazione della carica. Il dispositivo suggerito e la struttura a bande ideale separano le coppie di lacune di elettroni fotogenerate da una differenza nella funzione di lavoro tra uno degli elettrodi e il semiconduttore. Questa fessura o barriera generata è stata regolata rivestendo vari metalli sottili su ITO (Mx/ITO) e introducendo un sottile strato di WO3 tra Mx/ITO e il monostrato WS2.
Il risultato si traduce in un’efficienza di conversione energetica della cella solare con l’elettrodo ottimizzato (WO3/Mx/ITO) di oltre 1.000 volte (fino a 220 meV) rispetto a quello di un dispositivo che utilizza un normale elettrodo ITO.
Sulla base di questo tipo di celle, viene calcolato che per ogni cm² puoi ottenere una trasparenza media del 79%.. In questo modo, queste celle potrebbero essere applicate per creare pannelli solari trasparenti da applicare a strutture in vetro come finestre, serre… e aumentare così notevolmente le superfici in grado di generare energia pulita.
Via | ingegneria interessante
Immagine di copertina | Natura