Fotovoltaico, ricercatori taiwanesi svelano una cella solare tandem peroskite-silicio con efficienza del 31,5%

Un team di ricercatori di Academia Sinica, l’istituto di ricerca più prestigioso di Taiwan, ha annunciato un importante traguardo nel settore delle energie rinnovabili. Gli scienziati hanno sviluppato una cella solare tandem perovskite-silicio a due terminali (2T), in grado di raggiungere un’efficienza di conversione energetica pari al 31,5%. Secondo una dichiarazione ufficiale rilasciata dall’istituto, il...

Gen 26, 2025 - 22:46

Fotovoltaico, ricercatori taiwanesi svelano una cella solare tandem peroskite-silicio con efficienza del 31,5%

Un team di ricercatori di Academia Sinica, l’istituto di ricerca più prestigioso di Taiwan, ha annunciato un importante traguardo nel settore delle energie rinnovabili. Gli scienziati hanno sviluppato una cella solare tandem perovskite-silicio a due terminali (2T), in grado di raggiungere un’efficienza di conversione energetica pari al 31,5%.

Secondo una dichiarazione ufficiale rilasciata dall’istituto, il team di ricerca è già impegnato a migliorare ulteriormente il progetto. Gli obiettivi includono l’ottimizzazione del processo produttivo, l’aumento della superficie delle celle, il miglioramento della stabilità dei componenti stratificati e lo sviluppo di metodi di fabbricazione adatti alla produzione industriale su larga scala.

“La nostra elevata efficienza è stata ottenuta riducendo le perdite di interfaccia,” ha spiegato il team. Questa dichiarazione sottolinea come il perfezionamento della tecnologia alla base delle celle sia cruciale per ottenere performance superiori.

Struttura e materiali della nuova cella solare tandem

La cella tandem è stata realizzata combinando tecnologie innovative sia per la sezione inferiore che per quella superiore. Per il dispositivo inferiore, i ricercatori hanno utilizzato una tecnologia solare cristallina a eterogiunzione (HJT), senza fornire ulteriori dettagli specifici sulla configurazione.

Il dispositivo superiore, invece, si basa su una cella solare perovskite che integra diversi materiali avanzati:

Ossido di indio-stagno (ITO) come substrato;
Uno strato di trasporto delle lacune (HTL) costituito da ossido di nichel (NiOx) e acido fosfonico (Me-4PACz);
Un assorbitore di perovskite;
Uno strato di trasporto degli elettroni (ETL) realizzato in fullerene (C60);
Uno strato tampone di ossido di stagno (SnOx);
Un contatto trasparente posteriore in ossido di indio-zinco (IZO);
Un contatto metallico in argento (Ag);
Un rivestimento antiriflesso a base di fluoruro di magnesio (MgF2).

Questa combinazione di materiali consente alla cella di raggiungere un elevato livello di efficienza, pur mantenendo un design compatto e ottimizzato.

Confronto con i record mondiali di efficienza

Nonostante il successo del progetto di Academia Sinica, il record mondiale per l’efficienza delle celle tandem perovskite-silicio è attualmente detenuto dalla cinese Longi, che nel settembre 2023 ha raggiunto un’efficienza del 34,6%. Nel corso dello stesso anno, il King Abdullah University of Science and Technology (KAUST) in Arabia Saudita ha annunciato una cella con un’efficienza del 33,7%.

Secondo i ricercatori del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems (Fraunhofer ISE) in Germania, l’efficienza teorica massima delle celle solari tandem potrebbe arrivare al 39,5%. Tuttavia, per superare questa soglia, sarà necessario introdurre nuove architetture di cella, sostituendo il fullerene (C60) con uno strato di trasporto degli elettroni più trasparente e trovando alternative all’ossido di indio-stagno (ITO), che migliorino la trasparenza complessiva dei dispositivi.

Altri progressi globali nel settore delle celle tandem

Dalla Cina arrivano ulteriori innovazioni, come dimostra la cella tandem perovskite-silicio sviluppata dagli scienziati dell’Università Politecnica del Nord-Ovest di Xi’an, nella provincia dello Shaanxi. Questa cella a quattro terminali, semi-trasparente, integra un avanzato strato protettivo di ossido di indio (In₂O₃), che non solo migliora l’efficienza complessiva ma è anche prodotto attraverso un metodo a basso costo e privo di solventi. Si tratta di un approccio più sostenibile e facilmente scalabile per la produzione industriale.

La competizione internazionale per superare i limiti dell’efficienza fotovoltaica, tuttavia, non si ferma qui. L’azienda cinese LONGi ha recentemente stabilito un nuovo record raggiungendo il 33,9% di efficienza con una cella tandem perovskite-silicio. Questo traguardo è particolarmente significativo poiché supera per la prima volta il limite teorico di Shockley-Queisser del 33,7% per le celle a giunzione singola, aprendo nuove possibilità per l’efficienza energetica e la produttività su scala globale.

Anche l’azienda britannica Oxford PV, in collaborazione con il Fraunhofer Institute, ha contribuito alla rivoluzione del settore fotovoltaico. Il loro annuncio di un’efficienza del 25% per i pannelli solari tandem perovskite-silicio dimostra il potenziale di questa tecnologia per rivoluzionare il mercato. Oxford PV si conferma così un attore di primo piano nella trasformazione delle energie rinnovabili.

Il futuro dell’energia rinnovabile è sempre più vicino, e con ogni nuovo record di efficienza ci avviciniamo a un sistema energetico globale più pulito, sostenibile e competitivo.

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