p Pesquisadores da Universidade de Roma Tor Vergata, o Instituto Italiano de Tecnologia (IIT) e seu spin-off, Membro Associado da Graphene Flagship BeDimensional, em cooperação com a ENEA combinaram com sucesso o grafeno com células solares de perovskita-silício em tandem para atingir eficiências de até 26,3%. p Além disso, eles imaginaram um novo método de fabricação que, graças à versatilidade do grafeno, permite reduzir os custos de produção e pode levar à produção de painéis solares de grandes áreas. As células solares em tandem baseadas em grafeno quase dobram a eficiência do silício puro.

p As leis da física limitam a eficiência máxima das células solares de silício a 32%. Por essa razão, cientistas passaram décadas tentando encontrar outras alternativas, como III-V e perovskitas. Contudo, o último apresenta vários desafios de fabricação, e aumentar a produção de painéis solares é um passo fundamental para o sucesso. Com 'células tandem, "Os cientistas já haviam combinado as vantagens do silício e das perovskitas - porém, estabilidade, eficiência e fabricação em grande escala ainda pareciam um sonho antigo.

p Mas então o grafeno entrou em jogo - e pode ser uma virada de jogo. Os pesquisadores da Graphene Flagship identificaram seu potencial para captação de energia, e, de fato, dedicou dois diferentes "Projetos Spearhead" voltados para a indústria para explorar as possibilidades das células solares à base de grafeno.

p Este novo artigo publicado em Joule , intitulado "Empilhado mecanicamente, célula solar tandem de perovskita / silício baseada em grafeno de dois terminais com eficiência estabilizada de 25,9%, "é mais uma prova de que o grafeno e os materiais em camadas relacionados permitirão a comercialização de painéis solares de grandes áreas mais eficientes e econômicos.

p Aldo di Carlo, principal autor e pesquisador da Graphene, parceiro emblemático da Universidade de Roma, Tor Vergata, explica:"Nossa nova abordagem para fabricar células solares em tandem habilitadas com grafeno oferece uma vantagem dupla. Primeiro, pode ser aplicado para melhorar todos os diferentes tipos de células solares de perovskita disponíveis atualmente, incluindo aqueles processados ​​em altas temperaturas. Mas mais importante, podemos incorporar nosso grafeno usando os métodos de fabricação de solução amplamente difundidos, "chave para implantar ainda mais nossas tecnologias industrialmente e fornecer grandes superfícies, painéis solares habilitados para grafeno. "

p Francesco Bonaccorso, co-autor, co-fundador da BeDimensional, spin-off da Graphene Flagship, afirma:"Esta abordagem inovadora proposta no contexto do Graphene Flagship é o primeiro passo para o desenvolvimento de células solares em tandem que fornecem uma eficiência maior do que o limite de dispositivos de silício de junção única. Os materiais em camadas serão essenciais para atingir esse objetivo."

p Emmanuel Kymakis, Líder do pacote de trabalho de geração de energia carro-chefe de grafeno, diz:"Existem alguns problemas de compatibilidade que devem ser resolvidos antes da plena exploração do conceito de PVs em tandem perovskite-Si. Este trabalho pioneiro demonstra que a integração de tintas GRMs com morfologia sob demanda e propriedades optoeletrônicas ajustáveis ​​em uma estrutura tandem, pode levar a uma produção industrial de alto rendimento. Grafeno e materiais relacionados melhoram o desempenho, estabilidade e escalabilidade desses dispositivos. A configuração de silício-perovskita empilhada atuará como a base do novo Projeto de Lança de Grafeno, GRAPES, em que uma linha piloto de fabricação de células solares tandem de perovskita-silício à base de grafeno ocorrerá, pavimentando o caminho para quebrar a barreira da eficiência de 30% e uma redução significativa no Custo Nivelado de Energia. "

p Andrea C. Ferrari, Diretor de Ciência e Tecnologia da Nave Grafeno e Presidente de seu Painel de Gestão, acrescenta:"A aplicação de grafeno e materiais relacionados à geração de energia solar foi reconhecida como uma prioridade estratégica desde o início da Nave Grafeno. A primeira fazenda solar à base de grafeno está sendo criada este ano. Esses novos resultados sustentam nossos esforços para o após três anos para produzir painéis que definem o estado da arte. Isso também mostra como o trabalho da Nave Graphene se alinha fortemente com os "Objetivos de Desenvolvimento Sustentável" da ONU.