Introduzione
Le celle solari di tipo perovskite-sono celle solari che utilizzano semiconduttori agli alogenuri organometallici di tipo perovskite--come materiali che assorbono la luce-, appartenenti alla terza generazione di celle solari, note anche come celle solari di nuova concezione.
Struttura di base e principio di funzionamento
Struttura di base:Le celle solari in perovskite sono composte principalmente da uno strato di assorbimento di perovskite, materiale di trasporto degli elettroni, elettrodo e struttura conduttiva di disaccoppiamento dei protoni. Tra questi, lo strato di assorbimento della perovskite è la parte centrale, responsabile dell'assorbimento della luce solare e della generazione di coppie di elettroni-lacuna.
principio di funzionamento:Quando la luce solare colpisce lo strato di assorbimento della perovskite, le coppie di elettroni-lacuna vengono eccitate. Questi elettroni e lacune si spostano rispettivamente nello strato di trasporto degli elettroni e nello strato di trasporto delle lacune sotto l'azione di un campo elettrico e vengono infine raccolti dall'elettrodo per formare una corrente, generando così energia elettrica.
Vantaggi e caratteristiche
Alta efficienza:Il valore estremo teorico dell'efficienza di conversione fotoelettrica delle celle solari in perovskite è più elevato, fino al 33%. Utilizzando la tecnologia di impilamento, in cui gli strati di perovskite sono impilati uno sopra l'altro o sopra le convenzionali celle solari in silicio cristallino per formare celle "tandem" in grado di assorbire uno spettro solare più ampio, la sua efficienza di conversione può essere ulteriormente migliorata. Attualmente esistono laboratori che hanno raggiunto un'efficienza di conversione fotoelettrica superiore al 30%.
Basso costo:Il costo del materiale e il costo di produzione delle celle solari in perovskite sono bassi. Le sue materie prime principali sono abbondanti e facili da ottenere, non vi è alcuna limitazione di materiali rari e il processo di preparazione è semplice e la tecnologia di processo a basso-costo può essere utilizzata senza costose apparecchiature per il vuoto.
Preparazione facile:Il processo di produzione delle celle solari alla perovskite è relativamente semplice, può essere preparato in soluzione e la temperatura del processo è bassa, circa 100 gradi C. Ciò offre un vantaggio nella produzione di massa.
Leggero e flessibile:Le celle solari alla perovskite possono utilizzare substrati flessibili trasparenti per preparare moduli batteria flessibili traslucidi, adatti per nuove applicazioni non convenzionali come facciate continue in vetro, prodotti indossabili e prodotti portatili.
Tendenza di sviluppo
Con il continuo progresso della tecnologia e la riduzione dei costi, il processo di industrializzazione delle celle solari in perovskite sta accelerando. Sono emerse nuove aziende produttrici di batterie alla perovskite e la capacità di produzione e la portata del mercato delle batterie alla perovskite continuano ad espandersi.
Conclusione
In sintesi, le celle solari in perovskite mostrano un grande potenziale di sviluppo nel campo dell'energia solare con i loro vantaggi di alta efficienza, basso costo, facile preparazione e portabilità. Con il continuo progresso della tecnologia e l’ulteriore riduzione dei costi, si ritiene che le celle solari in perovskite giocheranno un ruolo sempre più importante nel futuro campo energetico.