Un effetto dimenticato da 100 anni potrebbe rivoluzionare l’energia solare
Grazie a un luminare del passato e due scienziati dell'Università di Cambridge, viene scoperta la straordinaria capacità energetica di una molecola.
La crescita dello sfruttamento dell’energia solare dipenderà dai pannelli solari. Più saranno sottili, efficienti, facili da produrre e a basso costo, più saranno accessibili ai privati. Le ricerche dimostrano che c’è interesse nelle famiglie nel voler accedere all’energia solare. Ci sono, però, diffidenze e paure da superare, partendo dai costi. L’impianto di pannelli fotovoltaici oggi avviene più per iniziativa dei costruttori che forniscono case o palazzi con già presente l’impianto solare. E per iniziative pubbliche su città, strade, scuole o edifici istituzionali. Questa innovazione però, potrebbe cambiare tutto, ecco cosa è successo all’Università di Cambridge.
Un team di scienziati ha scoperto un effetto quantistico in un materiale organico. La molecola semiconduttrice organica P3TTM può convertire la luce in elettricità e con un’efficienza sorprendente. La scoperta apre una nuova frontiera per il settore elettrico, elettronico ma soprattutto per il fotovoltaico. Lo studio è su Nature Materials.
Gli elettroni interagiscono in modo analogo a quelli osservati nell’isolante di Mott-Hubbard. La scoperta è frutto di una collaborazione interdisciplinare tra la chimica sintetica e la fisica dei semiconduttori. Due nomi importanti del team sono il professor Hugo Bronstein e il professor Sir Richard Friends. Le molecole P3TTM sono state sfruttate nell’elettronica con i Led organici. Ma adesso, possono essere impiegate in altri campi, ad esempio l’elettronica sostenibile con strutture più semplici per l’efficienza energetica.
Come si arriva all’effetto Hubbard U e alla costruzione di una cella solare ultra sottile ed efficiente
Il team ha scoperto le nuove proprietà energetiche realizzando una cella solare organica, composta da un film sottile di P3TTM. È capace di convertire quasi ogni fotone in energia, le celle solari tradizionali richiedono due materiali per raggiungere questo effetto. Dopo l’assorbimento della luce, un elettrone si sposta naturalmente verso una molecola vicina, separando la carica con un minimo di dispendio energetico. Il processo si chiama Hubbard U.
L’efficienza della molecola P3TTM è stata scoperta nell’anno del 120° anniversario della nascita di Sir Nevill Mott, conosciuto da Sir Richard Friend, autore dell’articolo. Mott lavorò a lungo sulle interazioni elettroniche. La scoperta di questi giorni, afferma Sir Richard Friend, ha all’interno anche il contributo di Mott: “Le sue intuizioni sono state fondamentali per la mia carriera e per la nostra comprensione dei semiconduttori. Vedere ora queste profonde leggi della meccanica quantistica manifestarsi in una classe completamente nuova di materiali organici e sfruttarle per la raccolta della luce è davvero speciale“.
