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Fotoanodi di ossido di zinco per celle solari ad alta efficienza

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La ricerca è finalizzata allo sviluppo di fotoanodi di ossido di zinco (ZnO) per celle solari ibride (cosiddette celle di Graetzel) a basso costo ed alta efficienza di fotoconversione. Presso SENSOR Lab di Brescia dell'Idasc-Cnr è stata sviluppata una nuova struttura di fotoanodo di ZnO, mediante deposizione spray, tecnica semplice ed economica. Il fotoanodo è costituito di due parti principali: (i) un buffer layer compatto che isola fisicamente l'elettrolita liquido presente nella cella dallo strato conduttore trasparente, inibendo i processi di ricombinazione elettronica e (ii) uno strato attivo gerarchicamente organizzato, in cui nano-particelle del diametro di circa 20 nanometri sono aggregate in cluster di dimensioni submicrometriche. Tali aggregati presentano un'alta superficie specifica per l'assorbimento delle molecole fotoattive, ed al contempo fungono da centri di riflessione multipla per la luce incidente, innalzando il tempo di permanenza della luce stessa all'interno del fotoanodo e, di conseguenza, la probabilità di assorbimento. L'efficienza di fotoconversione ottenuta (7.5%) rappresenta attualmente il record per celle solari a colorante basate sull'ossido di zinco. Il risultato rappresenta un significativo avanzamento verso la produzione di dispositivi a basso costo ed alta efficienza basati su tecniche di produzione a ridottissimo impatto ambientale, sia dal punto di vista dei materiali utilizzati che dal punto di vista energetico

Authors: N. Memarian, I. Concina, A. Braga, S. M. Rozati, A. Vomiero G. Sberveglieri

Title: Hierarchically Assembled ZnO Nanocrystallites for High-Efficiency Dye- Sensitized Solar Cells

Journal: Angew. Chemie Int. Ed.

Year: 2011

References: 50 (2011), pp. 12321-12325