Scoperta nel 1839 sui Monti Urali e ignorata per più di un secolo e mezzo, la perovskite è diventata la base della prima cella solare sviluppata dal ricercatore giapponese Tsutomu Miyasaka nel 2009. Oggi le fabbriche cinesi producono pannelli solari alla perovskite su scala industriale, con risultati notevoli: le celle tandem, che combinano uno strato di perovskite sopra il silicio, hanno già raggiunto un’efficienza del 29,2% e 907 watt su un pannello di dimensioni standard. Il silicio, che domina il mercato da 70 anni, si avvicina al suo limite fisico di circa il 33%, mentre gli attuali pannelli commerciali convertono solo il 20–22,5% della luce solare.

(Redazione: Cina / Energia e Tecnologia)

La Cina è sul punto di cambiare radicalmente il modo in cui produciamo energia solare. Mentre il mondo continua a fare affidamento sui pannelli in silicio, ricercatori e industria cinesi stanno investendo massicciamente in un materiale che potrebbe rivoluzionare l’intero settore: la perovskite. Questo minerale fu scoperto per la prima volta nel 1839 sui Monti Urali, in Russia, e rimase in gran parte ignorato per oltre 150 anni. Solo nel 2009 il ricercatore giapponese Tsutomu Miyasaka realizzò la prima cella solare alla perovskite, aprendo una strada che la Cina ha poi trasformato in un’industria.

Perché la perovskite potrebbe superare il silicio?

Il silicio è il materiale di base dei pannelli solari da sette decenni. Ma la tecnologia si sta avvicinando ai propri limiti fisici. L’efficienza teorica massima del silicio è di circa 33%, mentre gli attuali pannelli commerciali convertono solo il 20–22,5% della luce solare in elettricità. In altre parole, circa l’80% della luce che colpisce un tetto viene sprecata.

Inoltre, la produzione del silicio è estremamente energivora: richiede di riscaldare la sabbia di quarzo a oltre 3.000 gradi Fahrenheit in enormi forni. Questo processo consuma molta energia ed è costoso.

La perovskite cambia completamente l’equazione:

• Può essere sciolta in un liquido e applicata tramite spruzzatura o stampa sulle superfici, a temperatura ambiente.
• Utilizza una frazione delle materie prime necessarie per il silicio.
• Produce circa un terzo in meno di anidride carbonica per watt rispetto alla tradizionale produzione del silicio.
• Gli ingegneri sono già riusciti ad applicarla su plastica flessibile, superfici curve e finestre.

Celle tandem: perovskite sul silicio

L’applicazione più promettente è la cella tandem, che combina uno strato di perovskite con una cella di silicio. Questa configurazione ha già raggiunto un’efficienza del 29,2% e una potenza di 907 watt su un pannello di dimensioni standard. Si tratta di una prestazione nettamente superiore a quella che possono offrire i tradizionali pannelli in silicio.

Produzione su scala industriale in Cina

Le fabbriche cinesi producono già pannelli solari alla perovskite su scala industriale. Questa capacità produttiva, unita a costi inferiori e alla possibilità di stampare il materiale su superfici diverse, potrebbe accelerare notevolmente la transizione verso le energie rinnovabili.

Cosa succederà?

Sebbene la perovskite abbia un enorme potenziale, restano sfide legate alla durata, alla stabilità nel lungo periodo e all’uso del piombo nella composizione di alcune celle. La ricerca continua e la Cina sembra determinata a svolgere un ruolo di primo piano in questa corsa tecnologica.

Conclusione

La perovskite non è soltanto un’alternativa al silicio. È una tecnologia che potrebbe cambiare le regole del gioco nell’energia solare. Da un minerale ignorato per un secolo e mezzo a pannelli solari ad alta efficienza prodotti su scala industriale, la storia della perovskite dimostra quanto rapidamente possa avanzare l’innovazione quando ci sono volontà e investimenti. E la Cina, questa volta, è all’avanguardia della rivoluzione.