Tecnologia fotovoltaica organica

Grandi progressi sta compiendo la ricerca nel settore dei dispositivi fotovoltaici che impiegano, come elemento fotoelettricamente attivo, materiali organici derivati dal carbonio, sintetizzati in laboratorio; questi materiali vengono depositati assumendo la forma di pellicole da dieci a mille volte più sottili dei wafer di silicio.

La cella fotovoltaica organica è composta a sandwich da uno strato di vetro o di plastica flessibile e da una serie di queste pellicole che contengono o materiali polimerici, variabili nelle proprietà e nelle prestazioni,  o composti organici di basso peso molecolare, le “piccole molecole”,  più flessibili ed affidabili nell’assorbimento dello spettro solare.
Questi materiali  possono essere prodotti sotto forma di inchiostri o di vernici secondo lavorazioni tipiche dell’industria della stampa e quindi possono essere riportati su sottostrati flessibili di grandi superfici in una vasta gamma di applicazioni; possono essere depositati su un substrato di vetro per soluzioni edilizie di facciata semitrasparente, o direttamente come rivestimento con risultati  di  perfetta integrazione architettonica .
Contrariamente alla lavorazione del silicio che per i processi di liquefazione, cristallizzazione e drogaggio richiede una grande quantità di energia e produce un rilevante contributo di scarichi nocivi nell’ambiente, la produzione delle celle fotovoltaiche organiche avviene con procedimenti abbastanza semplici e con un costo energetico contenuto e a basso impatto ambientale. L’efficienza delle celle fotovoltaiche organiche, rispetto a quelle al silicio cristallino, è ancora molto bassa, il 5% rispetto al 15%, ma progressi nella struttura dei dispositivi e aggiornamenti nelle tecnologie di stampa stanno permettendo di ottenere materiali più affidabili ed efficienti, meno sensibili agli effetti nocivi dell’’aria e dello sporco, migliori per quanto riguarda  il tempo di vita, la stabilità e la robustezza.
Attualmente le celle solari organiche sono utilizzate in commercio per specifiche applicazioni: nella telefonia cellulare per ricaricare le batterie, nei computer portatili, nelle attrezzature da campeggio sulle tende e sugli zaini, nelle attrezzature nautiche, nell’abbigliamento. In un prossimo futuro è possibile prevederne un utilizzo su larga scala  specialmente in soluzioni architettoniche avanzate poiché le caratteristiche di flessibilità del materiale lo rendono facilmente applicabile su grandi superfici,  coperture in cemento armato liberamente sagomate, vele, tensostrutture, facciate vetrate continue, coperture semitrasparenti.
I ricercatori dell’Università della California hanno realizzato recentemente un nuovo materiale organico del tipo “piccola molecola” e lo hanno  applicato ad una cella che può convertire il 6,7% della luce incidente e che può raggiungere il 9% entro il prossimo anno.

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