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Lo studio, pubblicato su “Nature Communications”, da un gruppo di ricercatori coordinato da Silvia Picozzi dell’istituto Cnr-Spin, in collaborazione con l’Università di Vienna e la North Carolina State University (USA), dimostra come materiali fotovoltaici avanzati abbiano peculiari proprietà sfruttabili per una nuova generazione di dispositivi spin-opto-elettronici.
Nel settore dei nuovi materiali fotovoltaici, che convertono l’energia solare in elettrica si è assistito negli ultimi anni ad una vera rivoluzione, soprattutto grazie all’impiego di composti ibridi organici-inorganici con struttura “perovskite”. In tal modo l’efficienza delle conversioni sono aumentate vertiginosamente in tempi relativamente brevi, raggiungendo quasi il 20 %, con valori anche vicini a quelli delle tecnologie al silicio.
“Ci siamo concentrati su una particolare perovskite solare ecologica, nel senso che la sua struttura cristallina vede il piombo sostituito dallo stagno”, spiega Alessandro Stroppa, fisico dell’istituto Spin-Cnr. “Questa perovskite a base di stagno è stata recentemente suggerita come una promettente alternativa per energia solare pulita. La struttura è un ibrido formato da una parte inorganica intercalata con molecole organiche, che, a loro volta, posseggono un dipolo elettrico. Il nostro studio mostra che questi dipoli possono ordinarsi e dar luogo ad una polarizzazione elettrica, inducendo distorsioni ferroelettriche nel composto. A sua volta, la presenza di polarizzazione elettrica nel materiale aiuterebbe le cariche foto-generate ad essere separate e quindi influenzerebbe l’attività fotovoltaica”.
Inoltre, aggiunge Silvia Picozzi, cooordinatore del gruppo Cnr-Spin dell’Aquila,“Una peculiarità è rappresentata dagli stati elettronici di tale materiale, diversi a seconda del canale di spin in virtù di forti effetti relativistici. Pertanto, pur non essendoci nessun ordine magnetico, le perovskiti solari potrebbero essere utilizzate in spintronica, ossia l’elettronica basata sullo spin dell’elettrone (e non solo sulla sua carica)”.
Fonte: Cnr
