Arrivano i pannelli solari bifacciali in silicio e perovskite

Un pannello solare bifacciale (Foto: Michele De Bastiani)

Un team internazionale di ricerca ha ideato una nuova tipologia di celle fotovoltaiche bifacciali, capaci cioè di assorbire la luce solare da entrambi i lati. Composte da silicio e perovskite, queste innovative celle solari permettono di ottenere livelli di efficienza energetica superiori a quelli di qualunque pannello solare in silicio attualmente in commercio. Presentata in un articolo su Nature Energy, la nuova tecnologia è stata ideata da un team internazionale coordinato da ricercatori della KAUST – King Abdullah University of Science and Technology, a cui hanno partecipato anche studiosi dell’Università di Bologna.

Affiancare al tradizionale silicio l’alta efficienza della perovskite – un semiconduttore con un’elevata capacità di assorbimento della luce – è una delle frontiere più recenti per lo sviluppo di nuovi pannelli solari: una configurazione in tandem che permette di generare molta più elettricità rispetto alle celle fotovoltaiche in solo silicio.

Ora i ricercatori hanno fatto un nuovo passo avanti. Non solo migliorando ulteriormente le prestazioni di questa tecnologia – superando alcuni limiti della configurazione in tandem di silicio e perovskite –, ma ideando anche un design bifacciale che permette alle celle fotovoltaiche di assorbire la luce riflessa e diffusa dal terreno, oltre che quella diretta. Una soluzione, quest’ultima, già studiata in passato, ma finora mai dimostrata sperimentalmente.

“Fino ad oggi si trattava di un’idea proposta soltanto su modelli e simulazioni”, dice Alessandro James Mirabelli, che ha partecipato allo studio mentre era laureando all’Università di Bologna. “Ora siamo riusciti a svilupparla in concreto a testarla dal vivo: un risultato molto importante, che pone le basi per continuare a lavorare su sistemi solari sempre più efficienti”.

I test realizzati sul campo mostrano infatti che le celle fotovoltaiche bifacciali in silicio e perovskite possono raggiungere un’efficienza di conversione della luce solare in energia superiore al 25%, ben oltre qualunque alternativa commerciale tradizionale in silicio.

“Sfruttando anche la luce diffusa e riflessa dal terreno, è possibile ora ottenere livelli di efficienza energetica molto più alti non solo rispetto alle tradizionali celle solari in silicio, ma anche rispetto a quelle in silicio e perovskite non bifacciali, e senza toccare i costi di produzione”, conferma Michele De Bastiani, ricercatore alla KAUST e primo autore dello studio.

Pubblicata su Nature Energy con il titolo “Efficient bifacial monolithic perovskite/silicon tandem solar cells via bandgap engineering”, la ricerca è stata realizzata da studiosi della KAUST – King Abdullah University of Science and Technology, in collaborazione con l’Università di Toronto, il KIT - Karlsruhe Institute of Technology e l’Università di Bologna. Per l’Alma Mater hanno partecipato Alessandro James Mirabelli e Beatrice Fraboni del Dipartimento di Fisica e Astronomia “Augusto Righi”.