Fonte: Le Scienzedi Cnr-Iom
©Agf/Wolf Winter Passi avanti nel campodelle rinnovabili: dispositivi sempre piùefficienti possono essere progettati conuna nuova tecnica indagata da un gruppodi ricerca capitanato dall'Istituto officinadei materiali del Cnr.Il risultato pubblicato su "Comunications Physics"L'Istituto officina dei materiali del Consiglionazionale delle ricerche (Cnr-Iom), con sedenell'Area Science Park di Trieste, ha dimostratoattraverso un nuovo set up sperimentaleche è possibile usare la luce di sincrotroneper individuare i materiali più efficaci nellacostruzione delle celle solari.La ricerca, pubblicata su "CommunicationsPhysics", viene da una collaborazioneinternazionale con le Università di Trieste,della Danimarca e di Bochum."Noi ci siamo occupati soprattutto dimettere a punto un esperimento di tipopump-probe, in cui cioè si applicano sullostesso campione due tipi di stimolazione,con l'obiettivo di analizzare le dinamicheelettroniche del sistema.Con un primo impulso laser noi eccitiamo,cioè in qualche modo modifichiamoprovvisoriamente il campione, e con ilsecondo lo misuriamo in un momento incui il campione non è ancora tornato allostato fondamentale.La novità dell'esperimento condotto stanell'utilizzo, come secondo impulso, di raggiX di sincrotrone", spiega Martina Dell'Angeladel Cnr-Iom. L'utilizzo del sincrotrone per questo tipo diesperimenti consente di ottenere delleinformazioni ulteriori rispetto a quelle forniteda un laser."Le nostre misure, in particolare, servono aidentificare quali materiali possano essereutili a costruire celle solari quanto più efficientipossibile.Misurando l'assorbimento dei raggi X deidiversi elementi che compongono i materialipresi in esame è possibile studiare più indettaglio il trasporto di carica (ovvero glispostamenti delle particelle elettricamentecariche sul substrato), proprietà fondamentalein tutti i dispositivi elettronici", spiega RobertoCostantini, del Cnr-Iom."Cosa succede quando eccitiamo un materialeorganico? Per ogni fotone assorbito si creaquello che viene chiamato 'eccitone', formatoda una coppia interagente di elettrone e lacuna(quest'ultima può essere vista come una caricapositiva dovuta all'assenza di un elettrone).Una volta creati, questi eccitoni inizieranno amuoversi nel materiale e, se vivono abbastanzaa lungo, prima di decadere possono veniretrasferiti alle interfacce con i materiali vicini.Quello che ci interessa è individuare le condi-zioni in cui il trasferimento di carica è massimo,poiché questo determinerà l'efficienza di unipotetico dispositivo.In alcuni materiali per un fotone assorbito sipossono creare ben due eccitoni, il chesostanzialmente raddoppia la quantità di caricautile per il funzionamento della cella solare".In questo studio il materiale usato acampione è molto semplice e già noto inletteratura: il pentacene, costituito dacinque anelli di benzene fusi.Ma lo stesso set up sperimentale può epotrà essere usato anche con campionipiù complessi, combinando materiali menoconosciuti.Il progetto, iniziato con l'installazione del laser nel 2016, è stato finanziato dalprogetto Sundyn (SIR2014 - ScientificIndependence of young Researchers delMiur) e coofinanziato da Eurofel.