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Efficient Solar Cells based on Organic and hybrid Technology

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Elettricità economica alimentata dal sole

Eminenti scienziati europei e indiani stanno sviluppando nuovi materiali e processi per la tecnologia delle celle solari. L'obiettivo consiste in una conversione più efficace ed economica dell'energia solare in elettricità.

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Le celle solari sono dispositivi in grado di effettuare tale processo. Tra i vantaggi palesi rispetto ai combustibili fossili vi è la produzione sostenibile (una fonte di combustibili praticamente illimitata) e le emissioni quasi per niente nocive. I dispositivi fotovoltaici (PV) tradizionali utilizzano la tecnologia dei semiconduttori inorganici. Nonostante l'enorme risorsa solare terrestre e l'impressionante crescita annuale del settore, l'utilizzo diffuso della tecnologia delle celle solari basata su semiconduttori inorganici è stato limitato dalla questione dei costi rispetto all'efficacia di conversione energetica. Oggigiorno, la tecnologia organica e ibrida (una combinazione tra livello organico e inorganico) potrebbe rivoluzionare il settore in virtù del fatto che la sua efficacia, in passato decisamente limitata, sta raggiungendo livelli competitivi. Le celle solari basate su questa tecnologia presentano capacità superiori relativamente alla cattura della luce in un intervallo completo di intensità, anche in condizioni di nuvolosità, di nebbia o in caso di luce in ingresso a basso angolo. La loro capacità di produrre una potenza d'uscita massima stabile, associata all'utilizzo di materiali a basso costo, è promettente, in particolare per la creazione di soluzioni fotovoltaiche integrate per interni. Gli scienziati europei hanno avviato il progetto Escort ("Efficient Solar Cells based on Organic and hybRid Technology") allo scopo di sviluppare materiali e processi innovativi per la produzione di celle solari sensitivizzate con coloranti (DSSC) avanzate. Questi dispositivi utilizzano un colorante organico fotosensibile che assorbe la luce del sole e crea energia a partire da elettroni eccitati in base a modalità che simulano la fotosintesi. Gli elettroni vengono iniettati in un semiconduttore inorganico economico, come il biossido di titanio (TiO2), mentre i fori vengono trasferiti a una navetta redox. Il consorzio sta combinando competenze DSSC nell'UE e in India, nonché l'utilizzo creativo dell'ingegneria molecolare e i recenti progressi nel campo delle nanotecnologie. Gli scienziati stanno analizzando tutti i subsistemi DSSC critici per sviluppare nuovi materiali e processi finalizzati ad un aumento significativo dell'efficacia di conversione DSSC. A oggi, i risultati coprono lo sviluppo di nuovi sensibilizzanti a base di coloranti, di TiO2 nanostrutturati e di rivestimenti nanostrutturati antiriflesso, nonché di avanzate navette redox. Le DSSC, attualmente in fase di collaudo, sono state assemblate con buoni livelli di riproducibilità. I progressi sono apparsi in 30 articoli scientifici pubblicati su riviste peer-reviewed (per gli aggiornamenti si prega di consultare il sito web del progetto). La tecnologia Escort supererà l'utilizzo diffuso delle DSSC caratterizzato da progressi avanzati. Oltre a vantaggi a livello climatico e ambientale, circa 640 000 villaggi indiani assisterebbero ad un importante miglioramento del proprio tenore di vita grazie all'utilizzo di energia solare a basso costo destinata ad abitazioni, ospedali e scuole.

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