Fotovoltaik, energi surya "dua kali lipat" dengan bahan baru

Anonim

Roma, 9 Juni (AdnKronos) - energi "dua kali lipat" berkat bahan fotovoltaik baru. Para peneliti dari Superconducting Institute, bahan dan perangkat inovatif (Spin-Cnr) dari L'Aquila, bekerja sama dengan Universitas Wina dan Universitas Negeri Carolina Utara (AS), telah mempelajari hibrida 'perovskite' dengan sifat fotovoltaik yang menarik dan benar-benar ekologi. Hasilnya dipublikasikan di Nature Communications.

Perovskit hibrida organik / anorganik mampu mengubah 20% energi matahari menjadi energi listrik. Kelemahannya adalah mengandung timah, bahan berbahaya bagi kesehatan dan lingkungan. Penelitian internasional sekarang menandai langkah maju yang penting dalam bidang ini. "Studi kami bertujuan mencari alternatif berkelanjutan untuk kedua sel surya yang terbuat dari silikon, yang biayanya tinggi karena metode pembuatan yang kompleks, dan perovskit hibrida yang sejauh ini dipelajari, lebih murah tetapi beracun bagi manusia dan untuk lingkungan karena kandungan yang terkandung di dalamnya ", jelas Alessandro Stroppa, fisikawan Spin-Cnr.

"Dalam simulasi komputer kami, kami mempelajari perovskit hibrida baru yang menjanjikan di bidang fotovoltaik, dan tidak mengandung timbal. Dengan menggunakan perovskit ini untuk mengubah energi matahari menjadi listrik, oleh karena itu kami akan memiliki energi dua kali lipat bersih, di satu sisi sebagai matahari dan, di sisi lain, karena diperoleh dengan senyawa yang tidak mengandung timbal, "tambah Stroppa.

Para peneliti menunjukkan sifat menarik lainnya dari bahan ini mengenai struktur elektroniknya. "Struktur 'perovskit' ini adalah hibrida yang dibentuk oleh bagian anorganik yang diselingi dengan molekul organik, yang, pada gilirannya, memiliki dipol listrik, " jelas Silvia Picozzi, koordinator kelompok Spin-Cnr. "Studi teoritis kami menunjukkan bahwa dipol ini dapat dipesan dan menimbulkan polarisasi listrik yang membantu muatan yang dihasilkan foto untuk berpisah, secara positif mempengaruhi aktivitas fotovoltaik yang karenanya ditingkatkan, " tambahnya.

"Selain itu kami fokus pada derajat kebebasan berputar, suatu aspek sejauh ini sedikit dipelajari dalam bahan-bahan ini, menemukan geometri tertentu dari apa yang disebut 'spin-tekstur', yang dapat dikontrol dengan medan listrik eksternal. fitur spin baru dan mendapatkan perangkat multifungsi yang efisien dan serbaguna - peneliti menyimpulkan - Properti aneh ini misalnya berpotensi sangat baik untuk pengembangan generasi baru perangkat opt-opto-elektronik, instrumen yang mengubah sinyal listrik menjadi sinyal optik - foton - dan sebaliknya, seperti LED ".