Energia solare e pulita con una nuova perovskite ibrida

Ricercatori dell'Istituto Spin-Cnr, in collaborazione con l'Università di Vienna e la North Carolina State University (Usa), hanno studiato una 'perovskite' ibrida con interessanti proprietà fotovoltaiche e totalmente ecologica.

Negli ultimi anni si è assistito ad una rivoluzione nel campo dei nuovi materiali fotovoltaici. Tra questi le ‘perovskiti’ ibride organico/inorganiche sono in grado di convertire il 20% dell’energia solare in energia elettrica. L’aspetto negativo è che contengono piombo, materiale nocivo per la salute e l’ambiente.

Ora un team internazionale che coinvolge l’Istituto superconduttori, materiali innovativi e dispositivi (Spin-Cnr) dell’Aquila in collaborazione con l’Università di Vienna e la North Carolina State University, ha segnato un importante passo avanti, attraverso uno studio teorico computazionale sulle perovskiti ecologiche. Il lavoro è pubblicato su Nature Communications.

“Il nostro studio era mirato a cercare un’alternativa sostenibile sia alle celle solari fatte di silicio, i cui costi sono elevati a causa dei complessi metodi di fabbricazione, sia alle perovskiti ibride finora studiate, meno costose ma tossiche per l’uomo e per l’ambiente per via del piombo in esse contenuto”, spiega Alessandro Stroppa, fisico Spin-Cnr.

“Nelle nostre simulazioni al computer, abbiamo studiato una nuova perovskite ibrida promettente in ambito fotovoltaico, e non contenente piombo. Impiegando queste perovskiti per convertire energia solare in elettrica, avremmo quindi energia doppiamente pulita, da una parte perché solare e, dall’altra, perché ottenuta con un composto non contenente piombo”.

I ricercatori sottolineano altre proprietà interessanti di questo materiale che riguardano la sua struttura elettronica. “La struttura di queste ‘perovskiti’ è un ibrido formato da una parte inorganica intercalata con molecole organiche, che, a loro volta, posseggono un dipolo elettrico”, prosegue Silvia Picozzi, coordinatore del gruppo Spin-Cnr. “Il nostro studio teorico mostra che questi dipoli possono ordinarsi e dar luogo ad una polarizzazione elettrica che aiuta le cariche foto-generate a separarsi, influenzando positivamente l’attività fotovoltaica, che risulta così potenziata”.

“Inoltre ci siamo focalizzati sui gradi di libertà di spin, un aspetto finora poco studiato in questi materiali, scoprendo una particolare geometria della cosiddetta ‘spin-texture’, che risulta controllabile con un campo elettrico esterno. In questo materiale si potrebbe quindi sfruttare questa nuova funzionalità di spin e ottenere dispositivi multifunzionali efficienti e versatili. Queste peculiari proprietà sarebbero ad esempio potenzialmente eccellenti per lo sviluppo di una nuova generazione di dispositivi spin-opto-elettronici (strumenti che convertono segnali elettrici in segnali ottici -fotoni- e viceversa, come i Led)”, conclude Stroppa.

AR

Contenuti correlati

• 
  Le rinnovabili 24/7 superano la concorrenza con i combustibili fossili

  Secondo un nuovo rapporto dell’Agenzia Internazionale per le Energie Rinnovabili (Irena), l’energia solare ed eolica, abbinata all’accumulo in batterie, è affidabile e già oggi fornisce elettricità a costi contenuti 24 ore su 24. Energie rinnovabili 24/7 L’economia...
• 
  Fotovoltaico: come incentivi e nuova normativa ridisegnano la strategia italiana nella transizione

  Negli ultimi anni lo scenario geopolitico internazionale ha subìto una profonda trasformazione. Diversi eventi hanno messo in discussione le tradizionali catene di approvvigionamento energetico. Il conflitto russo-ucraino, la crescente instabilità in Medio Oriente e la rivalità commerciale...
• 
  Factiun apre una sede in Italia e rafforza la propria strategia di crescita internazionale nel fotovoltaico

  Factiun, azienda spagnola attiva nella progettazione e fornitura di strutture fisse e tracker per impianti fotovoltaici utility-scale, annuncia l’apertura della propria filiale in Italia. Un passaggio strategico che segna una tappa fondamentale nel percorso di crescita internazionale...
• 
  Fotovoltaico a supporto della Hydrogen Valley

  ECO The Photovoltaic Group è stata scelta da JMG Cranes SpA, attiva a livello mondiale nella progettazione e produzione di gru semoventi elettriche a batteria, per la progettazione e realizzazione di un impianto fotovoltaico nello stabilimento di...
• 
  To Dream e Helexia: energia pulita e rigenerazione urbana

  A poco più di un anno dall’entrata in funzione dell’impianto fotovoltaico realizzato da Helexia sul tetto dell’urban district To Dream di Torino, è possibile tracciare un primo bilancio: negli ultimi 12 mesi l’impianto ha generato 1,9 GWh...
• 
  Fotovoltaico nel Canavese: avviato il cantiere

  È stato ufficialmente avviato il cantiere per la realizzazione dell’impianto fotovoltaico a terra presso lo stabilimento di NTN Europe a San Benigno Canavese, in provincia di Torino. L’opera è frutto della partnership con Helexia, realtà internazionale specializzata...
• 
  Nuovo impianto fotovoltaico per Fakro: riduce le emissioni e rafforza la sostenibilità

  In un contesto globale in cui il cambiamento climatico impone alle imprese un ruolo attivo nella tutela del pianeta, Fakro rinnova il proprio impegno verso un modello produttivo responsabile e rispettoso dell’ambiente: l’azienda, secondo player mondiale nel...
• 
  Imprese italiane alla prova della transizione energetica

  Che la transizione energetica rappresenti oggi una priorità inderogabile è un fatto. Sulla scia delle iniziative promosse dalle principali organizzazioni internazionali – a partire dall’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite – l’Unione Europea ha...
• 
  Il cuore energetico dei data center in USA per lo sviluppo dell’AI, sarà made in Italy

  AB, gruppo noto a livello mondiale nelle soluzioni di sostenibilità energetica, annuncia un altro importante traguardo negli Stati Uniti: la fornitura di impianti di cogenerazione per una potenza complessiva di 250 megawatt, destinati ad alimentare i futuri data...
• 
  Volkswagen verso la neutralità climatica grazie al fotovoltaico

  Oltre 31.000 pannelli fotovoltaici, un’area pari a quasi 38 campi da calcio e una capacità di 18,3 MW che, nelle giornate soleggiate, rende lo stabilimento Volkswagen Poznań completamente autosufficiente dal punto di vista energetico. Quanta Energy ha completato un...