Un materiale ibrido, organico e inorganico, in grado di assorbire l’intero spettro solare e di trasportare la carica elettrica con elevatissima efficienza: la perovskite è l’ultima frontiera nel campo del fotovoltaico di nuova generazione, ancora poco studiata in Italia, ma subito con risultati molto rilevanti dal punto di vista scientifico. Science, una delle più prestigiose riviste internazionali di divulgazione scientifica curata settimanalmente dall’American Association for the Advancement of Science, ha infatti pubblicato un lavoro di ricerca sperimentale condotto dal Politecnico di Torino insieme all’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), al Politecnico di Milano e all’Istituto Italiano di Tecnologia, dal titolo “Improving efficiency and stability of perovskite solar cells with photocurable fluoropolymers”.
Lo studio scientifico è incentrato sulle celle solari a perovskite e sulla sua sua applicazione ai dispositivi di conversione dell’energia solare; i primi risultati della ricerca sono talmente promettenti che si ipotizza un’applicazione su larga scala di questo materiale entro il 2020. Oltre alle proprietà uniche della perovskite, infatti, le celle fotovoltaiche basate su questa tecnologia possono essere fabbricate con tecnologie semplici e veloci, il che fa prospettare una sicura scalabilità a livello industriale. I più importanti atenei e centri di ricerca mondiale stanno quindi investendo un ingente numero di risorse umane ed economiche sullo sviluppo di celle solari a perovskite, e ciò ha portato ad un vertiginoso incremento delle efficienze di conversione della luce solare attraverso questa tecnologia, più che quintuplicate (dal 4 al 22%) negli ultimi sei anni. Chiaramente, ogni nuova tecnologia porta con sé una serie di limitazioni da superare prima di poter essere posta in commercio. In questo caso, le celle solari a perovskite sono soggette a notevoli perdite di efficienza quando esposte alla luce ultravioletta (presente al 5% nello spettro solare) e all’umidità atmosferica. Pioggia e sole, quindi, ne provocano il degrado e la completa perdita di funzionalità in pochissimo tempo, nei casi migliori dopo pochi giorni.
Su questo aspetto si concentra quindi la ricerca pubblicata da Science, soprattutto se si considera che una delle principali applicazioni di questi dispositivi potrebbe essere quella a finestra nei nuovi edifici “intelligenti”. Il team di ricerca del Politecnico di Torino, insieme a Gianmarco Griffini e Stefano Turri del Politecnico di Milano, ha quindi ideato e proposto un rivestimento realizzato in un materiale polimerico innovativo in grado di contrastare efficacemente l’invecchiamento delle celle solari a perovskite. I ricercatori hanno realizzato un rivestimento tramite fotopolimerizzazione, una tecnica estremamente rapida, economica ed ambientalmente sostenibile.
Il futuro è alle porte: i cittadini non si accontentano più della velocità, dell’efficienza e dell’alta disponibilità. Spazio alla riduzione dei consumi, alla sostenibilità ed all’innovazione.
L’Italia sembra sempre più sensibile al fotovoltaico ed alla sostenibilità: si è calcolato che ad oggi l’attuale situazione di mercato vede oltre 520.000 impianti installati su tutto il territorio italiano, con una particolare concentrazione nelle regioni di Lombardia, Emilia Romagna e Triveneto; se si tratta del contributo del fotovoltaico sulla domanda elettrica, il Bel Paese non è secondo a nessuno: nella classifica delle 22 nazioni nel mondo in cui l’energia solare copre oltre l’1% dei consumi di elettricità, l’Italia occupa il primo posto con un ottimo 8%.
Mercato che oggi continua a crescere: lo scorso anno si è chiuso con un più 50 GW di nuova potenza installata che ha così portato la capacità fotovoltaica globale a quota 227 GW.
Mentre le complessive vendite di fotovoltaico, eolico ed idroelettrico nel primo trimestre del 2016 sono complessivamente calate del 25% rispetto allo stesso periodo-campione del 2015, il trend positivo del fotovoltaico con cala, anzi incrementa: la potenza installata nel primo trimestre del 2016 raggiunge circa 85 MW registrando un aumento del 33% rispetto allo stesso periodo dell’anno precedente.
Una crescita impressionante ed un’allettante prospettiva per il futuro. Il più grande scoglio del fotovoltaico, però, è dato dagli elevati costi: oggi la struttura delle celle solari è fatta interamente di silicio, un materiale molto costoso a causa della sua scarsa reperibilità ed al complesso metodo di fabbricazione che esso impone alla creazione dei pannelli fotovoltaici. I pannelli e le celle fotovoltaiche del futuro potrebbero aver trovato un valido alleato nell’abbattimento dei costi di produzione: si chiama perovskite.