Trasformare quasi tutta la luce ricevuta in elettricità: è quello che è riuscito a fare un nuovo semiconduttore organico, aprendo la strada a una nuova generazione di celle solari più semplici, leggere ed efficienti. La ricerca, pubblicata su Nature Materials, nasce dalla collaborazione tra Università di Pisa, Università di Cambridge e Università di Mons.
Il segreto è il P3ttm
Il materiale protagonista di questa svolta è il P3ttm, una molecola della famiglia dei radicali organici. Fino a oggi i radicali erano conosciuti soprattutto per la loro capacità di emettere luce, come avviene nei moderni schermi OLED. Nessuno però li considerava candidati seri per la produzione di elettricità.
La svolta è arrivata illuminando sottilissimi film di P3ttm con luce blu-violetta. In queste condizioni, le molecole non solo si eccitano, ma si scambiano elettroni tra loro, formando coppie di particelle cariche. Quando queste coppie vengono separate da un campo elettrico, la conversione in corrente è quasi perfetta, con un’efficienza di raccolta vicina al 100%.
Perché è così importante
Il risultato è dirompente: con il P3ttm la conversione della luce in elettricità avviene in modo semplice e diretto, senza bisogno delle architetture complesse tipiche delle celle solari tradizionali.
I vantaggi potenziali sono enormi:
- celle solari più leggere ed economiche, facili da produrre;
- nuovi sensori ottici e magnetici;
- dispositivi elettronici innovativi che usano la luce come fonte diretta di energia.
La conferma dai calcoli quantistici
Il contributo dell’Università di Pisa è stato cruciale. “Abbiamo dimostrato con calcoli quantomeccanici che la separazione di carica è una proprietà intrinseca del radicale organico, non dipende da materiali ausiliari o eterogiunzioni”, spiega Giacomo Londi, ricercatore di Chimica.
Questo significa che il comportamento osservato è naturale della molecola stessa, e non il risultato di complicazioni progettuali. Una scoperta che apre la strada a dispositivi energetici più sostenibili, progettati con materiali più semplici.
Verso la prossima generazione di celle solari
Se i risultati verranno confermati su scala industriale, il P3ttm potrebbe rappresentare una nuova era per il fotovoltaico: celle più efficienti e meno costose, con applicazioni che vanno dai tetti delle case fino ai dispositivi portatili.
L’elettronica del futuro, insomma, potrebbe essere alimentata direttamente dalla luce grazie a questo materiale sorprendente.
Vuoi seguire altre novità sulle tecnologie che cambieranno il nostro modo di produrre energia? Continua a leggere tech.iCrewPlay.com e unisciti alla community su Instagram.
