Nuova scoperta sul fotovoltaico organico: funzionamento

Un’importante ricerca condotta dall’Hong Kong Institute for Clean Energy presso CityU ha portato alla luce una recente scoperta nel campo del fotovoltaico organico. Questa tecnologia, basata su celle solari organiche (OPV), si è rivelata essere una promettente, economica e innovativa fonte di energia pulita.

Le celle OPV

Le celle OPV sono un tipo di celle solari caratterizzate da uno strato assorbente composto da semiconduttori organici (OSC), generalmente costituiti da polimeri. Per rendere i materiali organici conduttori o semiconduttori, è essenziale garantire un elevato livello di coniugazione molecolare.

La coniugazione provoca la delocalizzazione degli elettroni nei doppi legami. Questi elettroni, presenti negli orbitali molecolari ad energie superiori, sono fondamentali per il funzionamento delle celle.

Il funzionamento del fotovoltaico organico

Durante il processo di conversione dell’energia solare in energia elettrica, avviene il passaggio degli elettroni dall’HOMO al LUMO, creando una coppia elettrone-lacuna chiamata eccitone.

Per garantire l’efficienza delle celle solari, è necessaria la separazione dell’eccitone, noto come dissociazione. Nei semiconduttori organici, è importante prevenire la ricombinazione dei portatori di carica mediante l’uso di diversi semiconduttori all’interno di un OPV.

La nuova scoperta nel campo del fotovoltaico organico

La recente scoperta, protetta da brevetto, riguarda la sostituzione della cella a eterogiunzione con un diverso tipo di giunzione per ridurre l’interfaccia donatore-accettore all’interno dello strato attivo. Ciò permette di evitare la ricombinazione dei portatori di carica, aumentando l’efficienza dell’OPV fino al 19%. Questa innovazione potrebbe aprire la strada a dispositivi portatili altamente efficienti e sostenibili nel futuro prossimo.