L’innovazione nel settore delle energie rinnovabili continua a progredire, e il recente traguardo raggiunto dall’Università del New South Wales di Sydney, Australia, rappresenta una pietra miliare nel fotovoltaico. Un team di ricerca ha sviluppato celle solari in kesterite che hanno raggiunto un’efficienza di conversione energetica del 13,2%, un risultato che potrebbe avere ripercussioni significative sul futuro dell’energia solare e sui costi di produzione. La kesterite è un materiale innovativo e sostenibile, composto da rame, zinco, stagno e zolfo, che si distingue per le sue potenziali applicazioni nel settore energetico.

La kesterite: un materiale promettente per il futuro dell’energia solare

Il team di ricerca della UNSW, guidato dalla professoressa Xiaojing Hao, ha realizzato un notevole progresso nello sviluppo della tecnologia fotovoltaica. Le celle solari in kesterite risultano ecologiche, economiche e durevoli, offrendo caratteristiche molto interessanti rispetto a soluzioni già esistenti, come le celle solari a base di perovskite. La kesterite ha il potenziale di essere utilizzata in applicazioni di celle solari tandem, grazie alla sua flessibilità e alla resistenza nel tempo.

Tuttavia, l’uso della kesterite era ostacolato dalla presenza di difetti strutturali che ne limitavano l’efficienza, ostacolando la sua commercializzazione. Per affrontare tali problematiche, il team di Hao ha messo a punto un processo innovativo che prevede il trattamento del materiale in un’atmosfera contenente idrogeno. Questo trattamento permette di “passivare” i difetti, migliorando la capacità di conversione dell’energia solare e quindi l’efficienza globale della cella.

La kesterite è prodotta riscaldando i quattro elementi che la compongono a temperature specifiche, trasformandoli in un semiconduttore. Tuttavia, la gestione dei difetti che si generano durante il processo rappresentava una grande sfida. Con l’introduzione dell’idrogeno, il team di ricercatori è riuscito a dimostrare un miglioramento significativo dell’efficienza, un passaggio fondamentale verso il consolidamento della kesterite come materiale chiave nel panorama delle energie rinnovabili.

Prospettive future: commercializzazione della kesterite entro il 2030

L’Università del New South Wales si è dimostrata pioniera nel campo delle celle solari in kesterite, con il team che aveva già conseguito un’efficienza dell’11% nel 2018. Tuttavia, con il nuovo traguardo del 13,2%, la professoressa Hao esprime ottimismo per il futuro. Le previsioni indicano che l’efficienza delle celle potrebbe raggiungere il 15% già nel 2024, avvicinandosi così a una commercializzazione pianificata per il 2030.

Ci sono sfide da affrontare, tra cui la riduzione dei difetti durante la fabbricazione, ma il team è fiducioso che la kesterite possa rappresentare un’opzione valida e sostenibile. Questo materiale abbondante è ideale per una tecnologia destinata a rimanere in uso a lungo termine nel settore fotovoltaico.

Parallelamente, il team della UNSW sta anche studiando le celle a base di perovskite, che attualmente mostrano un’efficienza di conversione energetica fino al 27%. Tuttavia, l’instabilità di queste celle limita la loro applicazione su scala più ampia. Gli obiettivi dei ricercatori si concentrano sulla creazione di tecnologie solari sempre più economiche, sostenibili e facilmente accessibili.

Riconoscimenti e pubblicazioni scientifiche

Il prestigioso risultato ottenuto dal team di ricerca dell’Università del New South Wales è stato pubblicato sulla rivista scientifica Nature Energy, un riconoscimento significativo per un’innovazione così rilevante nel campo delle energie rinnovabili. La ricerca, che potrebbe avere un impatto diretto sul futuro dell’energia solare, contribuisce a una crescente comprensione delle tecnologie sostenibili necessarie per affrontare le sfide energetiche globali.

Con l’aumento della domanda di soluzioni energetiche sostenibili e l’importanza di ridurre i costi di produzione, la scoperta della kesterite come materiale solare efficiente offre nuove prospettive per il settore fotovoltaico. La corsa verso la prossima generazione di celle solari ha ufficialmente inizio.