Il grafene, quello straordinario reticolo bidimensionale di carbonio, considerato da molti scienziati come il materiale delle “meraviglie”, opportunamente abbinato alla perovskite, un materiale ceramico ad alte prestazioni, potrebbe rivoluzione il settore dei pannelli fotovoltaici, rendendoli, al tempo stesso, più economici e più ecosostenibili, rispetto a quelli commerciali a base di silicio e mantenendo inalterata la loro efficienza.
Lo sostiene uno studio teorico e sperimentale italiano recentemente pubblicato sulla rivista Nature Energy e condotto dal gruppo, coadiuvato da Francesco Bonaccorso del Graphene Labs dell’Istituto Italiano di Tecnologia – ITT, da Aldo Di Carlo del Polo Solare Organico Regione Lazio – CHOSE dell’Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” in collaborazione con l’Istituto di Struttura della Materia del Consiglio Nazionale delle Ricerche – CNR-ISM, con l’Università di Siena e l’Università Ellenica del Mediterraneo.
L’idea è quella di applicare a finestre e ad altre superfici normalmente esposte alla luce solare un quadrato di lato fino a 50 centimetri trasparente formato, tra gli altri costitutenti, anche da uno strato sottilissimo di grafene.
In questo modo, si realizza un dispositivo “intelligente” che converte in corrente elettrica l’energia solo della radiazione trasmessa, senza però bloccarla totalmente come, invece, avviene con le convenzionali celle fotovoltaiche al silicio, che sfruttano al contrario la frazione assorbita.
Si tratta di una versione notevolmente più economica ed ecosostenibile, perché più facilmente smaltibile delle celle solari fotoelettrochimiche, note anche come celle di Grätzl, in cui un inchiostro di grafene, applicato al pannello mediante deposizione spray, sostituisce egregiamente i metalli preziosi e spesso pericolosi presenti nelle celle convenzionali.
Inoltre, è utile sottolineare che la produzione di pannelli fotovoltaici con grafene e perovskite potrebbe essere già facilmente implementata anche su scala industriale senza sostanziali interferenze alla filiera produttiva.
Infine, un ulteriore sforzo da parte dei ricercatori potrebbe probabilmente permettere di individuare soluzioni tecnologiche tali da migliorare ulteriormente anche la resa in corrente elettrica di questi innovativi e smart pannelli fotovoltaici al grafene.
Approfondimenti: https://www.nature.com/articles/s41560-022-01035-4
