Le celle solari di perovskite hanno oggi rendimenti abbastanza stabili, anche per diversi anni, ma diminuiscono significativamente nei mesi invernali – almeno questo è il risultato delle misurazioni a lungo termine effettuate presso il Centro Helmholtz di Berlino per i materiali e l’energia (HZB) su piccole celle di perovskite incapsulate nel vetro. Un team di ricerca guidato da Carolin Ulbrich e Mark Khenkin ha analizzato i dati di quattro anni di misurazioni all’aperto e, secondo l’istituto, ha presentato la più lunga serie di misurazioni sulle celle di perovskite in uso all’aperto fino ad oggi.
Secondo un comunicato stampa, i risultati sono significativi anche perché le celle solari in perovskite raggiungono oggi efficienze fino al 26,95 su scala di laboratorio (questo non si riferisce alle celle tandem in perovskite, che raggiungono valori ancora più elevati), sono facili da produrre e poco costose – e perché le prime celle solari a base di perovskite sono già sul mercato (questo vale in particolare anche per i moduli con celle tandem). È quindi ancora più importante “comprendere il comportamento a lungo termine di queste celle solari a base di perovskite nell’uso all’aperto, in modo da poter prevedere ancora meglio i rendimenti energetici e la durata di vita”.
La stazione di prova presso l’HZB è stata allestita nell’ambito del progetto TAPAS in collaborazione con l’Università di Lubiana. Le piccole celle di perovskite che sono state collocate lì per quattro anni insieme ad altre celle solari di varie tecnologie sono state prodotte all’HZB dal team di Eva Unger. L’Istituto definisce i risultati delle misurazioni “incoraggianti”: “nelle prime due estati, il picco di produzione è rimasto pressoché invariato e tra la prima e la quarta estate l’efficienza è diminuita solo del 2% circa in termini assoluti”.
Nei mesi invernali, invece, l’efficienza è diminuita di circa il 30%. Il team cita diverse ragioni. In primo luogo, la distribuzione spettrale della luce solare è diversa alle latitudini più alte, come a Berlino, rispetto all’equatore. Ci sono più componenti “blu” in estate e più “rossi” in inverno. Poiché le celle solari di perovskite convertono principalmente le componenti blu della luce in energia elettrica e gli spostamenti spettrali sono meno pronunciati all’equatore, potrebbero “presumibilmente produrre un rendimento più costante nel corso dell’anno”. D’altra parte, anche il corso del giorno è un fattore, spiega Mark Khenkin, che ha analizzato i dati come dottorando: “Ciò che distingue le celle solari di perovskite dalle tecnologie fotovoltaiche più mature è che spesso cambiano reversibilmente la loro efficienza nel ciclo giorno-notte; questa proprietà contribuisce in modo significativo alle forti fluttuazioni stagionali osservate”.
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