Una collaborazione scientifica internazionale tra ricercatori di Gran Bretagna, Cina e Svizzera ha sviluppato una nuova generazione di celle solari a perovskite, capaci di generare elettricità in modo efficiente anche da fonti di illuminazione artificiale interna. Questa innovazione promette di alimentare dispositivi di piccole dimensioni, sensori e tecnologie per la domotica, riducendo la dipendenza dalle batterie tradizionali.
La stabilità, da sempre una sfida per la tecnologia delle celle solari a perovskite a causa di difetti cristallini, è stata migliorata grazie all'impiego strategico di tre additivi chimici, tra cui il cloruro di rubidio. Questo approccio ha favorito una crescita cristallina più uniforme e con deformazioni minime, incrementando significativamente la performance e la longevità delle celle.
Nei test di laboratorio, le nuove celle solari a perovskite hanno raggiunto un'efficienza di conversione della luce del 37,6% in condizioni di illuminazione interna ottimale, stabilendo un nuovo record. Dopo 100 giorni di funzionamento, le celle hanno mantenuto il 92% della loro capacità iniziale. Ulteriori test in condizioni di stress, con 300 ore di esposizione a 55°C e illuminazione intensa, hanno visto le celle conservare il 76% della loro efficienza, un risultato notevolmente superiore rispetto alle celle a perovskite convenzionali che scendono al 47% in condizioni simili.
L'introduzione del cloruro di rubidio si è rivelata fondamentale per una crescita compatta del film, la riduzione dei difetti intrinseci e la soppressione della ricombinazione non radiativa. Questo additivo, insieme ad altri stabilizzanti, previene la migrazione e la separazione delle fasi ioniche, fenomeni che precedentemente degradavano le prestazioni nel tempo. La ricerca evidenzia anche un miglioramento della stabilità attraverso la passivazione dei difetti interfaciali.
Gli sviluppatori prevedono una durata utile di oltre cinque anni per i nuovi pannelli e sono in trattative con partner industriali per avviare la produzione di massa. Questo progresso è particolarmente rilevante per l'Internet delle Cose (IoT), dove dispositivi a basso consumo energetico necessitano di fonti di alimentazione sostenibili e autonome, aprendo la strada a un futuro in cui l'elettronica di consumo potrà essere alimentata dall'energia luminosa presente negli ambienti domestici e lavorativi.