Scienziati spagnoli dell'Istituto di scienza e tecnologia dei materiali (ICMS) di Siviglia si sono sviluppati Un'insolita cella solare ibrida basata sulla perovskite, in grado di convertire simultaneamente sia la radiazione solare che l'energia delle gocce di pioggia in elettricità. La tecnologia combina il classico effetto fotovoltaico della luce solare con l'effetto triboelettrico delle gocce di pioggia. In sostanza, è una soluzione adatta a tutte le condizioni atmosferiche.
L'idea di base è semplice: creare un dispositivo multifunzionale che funzioni al meglio in condizioni meteorologiche variabili, soprattutto nelle regioni con precipitazioni frequenti. Il design della cella utilizza uno strato di perovskite per generare energia solare, ricoperto da un sottile strato di polimero fluorurato di CFₓ, che possiede diverse proprietà importanti: elevata trasparenza (oltre il 90%), idrofobicità e capacità di generare energia triboelettrica.
Questo strato protettivo, depositato a temperatura ambiente sotto vuoto mediante spruzzatura al plasma, protegge la sensibile perovskite dall'umidità, consentendo al contempo di raccogliere energia dall'impatto delle gocce di pioggia. Quando una goccia di pioggia colpisce una superficie e si stacca, si verifica il contatto e la separazione delle cariche tra i materiali, generando un impulso elettrico.
I prototipi sperimentali hanno dimostrato un'efficienza fotovoltaica del 17,9%. Il componente triboelettrico del dispositivo ha dimostrato prestazioni impressionanti: una tensione a circuito aperto fino a 110 V per gocciolina e una densità di potenza massima di circa 4 mW/m². In modalità ibrida, a metà dell'irradiazione solare (500 W/m²), è stata raggiunta una densità di corrente di cortocircuito di 11,6 mA/m² e la tensione di picco delle goccioline ha raggiunto i 12 V. I ricercatori hanno anche creato un dimostratore in cui la cella ibrida caricava un supercondensatore e alimentava una striscia LED tramite un convertitore.
Lo sviluppo, portato avanti dai progetti 3DScavengers e Drop Ener con il supporto del Consiglio Europeo della Ricerca e del Next Generation Fund, apre le porte a pannelli solari più versatili. Sebbene la luce solare continui a fornire la fonte di energia primaria, l'energia aggiuntiva derivante dalla pioggia accelera la ricarica delle batterie in caso di tempo nuvoloso. Tuttavia, estendere la tecnologia oltre i prototipi di laboratorio rimane una sfida impegnativa e richiede ulteriori ricerche.
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Fonte: 3dnews.ru
