Nuovi nanomateriali per stampare in 3D le celle solari.

Nuovi nanomateriali per stampare in 3d le celle solari.Lo sviluppo di celle solari più economiche e meno tossici che utilizzano la nanotecnologia è al centro di un progetto di ricerca collaborativa condotta da RMIT, CSIRO e la Japan Science and Technology Agency.

La squadra sta ricercando la sintesi di semiconduttori inorganici di nano cristali utilizzando elementi a basso costo e abbondanti in natura per l’applicazione nelle celle solari stampabili.

Tale ricerca è stata recentemente pubblicata sul famoso Journal dell’American Chemical Society.

Il team di ricerca RMIT è guidato dal professor Yasuhiro Tachibana dalla Scuola di Ingegneria Aerospaziale, Meccanica e Ingegneria di Produzione di RMIT. “L’obiettivo delle industrie fotovoltaiche è stato quello di ridurre sia i materiali sia il loro costo durante la produzione dei pannelli fotovoltaici” ci svela il professor Tachibana.

“Come risultato la ricerca in celle solari di nuova generazione è stata di notevole importanza in quanto si concentra sullo sviluppo di nuovi nano materiali colloidali di bassa tossicità e di ragionevole costo al fine di soddisfare i requisiti del settore fotovoltaico” aggiunge Tachibana.

I nano cristalli colloidali possono essere usati come “l’inchiostro”, consentendo che queste nuove celle solari siano rapidamente ed economicamente fabbricate con una stampante 3d. Attualmente, gli elementi di cadmio o di piombo dominano la sintesi dei nano cristalli colloidali, nonostante le preoccupazioni sulla loro tossicità.

Il team di ricerca, che comprende il dottor Joel van Embden dalla Scuola di Ingegneria Aerospaziale, Meccanica e Ingegneria di produzione, e il professor Kay Latham dalla Scuola delle Scienze Applicate, ha esplorato una varietà di elementi alternativi onde sintetizzare suddetti nano cristalli.

Dr. van Embden ci dice: “Sintetizzare da zero dei nuovi nano cristalli è stato uno dei compiti più impegnativi, in quanto le condizioni di reazione iniziali sono sconosciute. Ci siamo concentrati sull’integrazione degli elementi, cioè il rame e l’antimonio e sulla loro trasformazione in nano cristalli, in quanto sono a basso costo, bassa tossicità e abbondano nella Terra“.

Durante la sua ricerca, il team ha scoperto la novella e selettiva sintesi di nano cristali composti di tetraedrite e famatinite rame solfuro di antimonio (CAS). Ambedue questi nano cristalli mostrano un colore bruno-nerastro con forte assorbimento della luce sia delle onde visibili sia di quelle vicino all’infrarosso, e dunque adatti come assorbitoti di luce nelle celle solari.

La soluzione dei nano cristalli colloidali (inchiostri di nano cristalli semiconduttori) potrà facilmente essere impiegata per produrre dei film sottili di nano cristali.

Il professor Tachibana sostiene che tali film contenenti nano cristalli possono essere fabbricati su un elettrodo e poi applicati a dispositivi fotovoltaici, film sottili termoelettrici e persino transistori a un costo relativamente basso rispetto ad altri metodi. Il team ha già confermato che la produzione di energia elettrica è possibile dal suddetto film nano cristallino quando esso viene esposto alla luce solare.

Infine il professor Xinghuo Yu, direttore del RMIT Platform Technologies Research Institute, ha detto che la pubblicazione della ricerca sulla rivista ad alto impatto dell’American Chemical Society è un’indicazione degli alti standard delle ricerche che si conducono dai ricercatori dell’istituto.

L’istituto riunisce un team multi-disciplinare di accademici che intraprendono dei progetti orientati verso un impiego industriale ad alto impatto dal momento che riescono a risolvere e dare risposta a problemi complessi e di rilevanza sia nazionale sia globale” afferma orgoglioso Yu per poi aggiungere “la collaborazione tra i ricercatori della Scuola di Ingegneria Aerospaziale, Ingegneria Meccanica e di Produzione e la Scuola delle Scienze Applicate ha prodotto questo risultato positivo non solo a vantaggio dell’industria ma anche a vantaggio della comunità“.

Nuovi nanomateriali per stampare in 3D le celle solari.
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