Scienza e Ingegneria dei Materiali

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I materiali per l'energia

L’Unione Europea (EU) è attualmente impegnata a rispondere alla sfida del cambiamento climatico, esplorando strategie per garantire il proprio fabbisogno energetico in un contesto globale caratterizzato da volatilità e incertezza. Attraverso l’implementazione del Green Deal, l’EU mira a ridurre le emissioni di gas serra e a raggiungere la neutralità climatica entro il 2050, concentrandosi sulla trasformazione delle infrastrutture energetiche, che rappresentano circa il 75% delle sue emissioni totali. La transizione verso fonti energetiche sostenibili non è solo una risposta a un bisogno impellente, ma rappresenta anche un’opportunità che può favorire la creazione di milioni di nuovi posti di lavoro e quindi lo sviluppo economico della comunità. Tuttavia, l’implementazione di questa transizione energetica presenta sfide significative che implicano l’integrazione di nuovi materiali, tecnologie di processo e competenze per sviluppare soluzioni in grado di soddisfare i criteri di prestazioni, affidabilità, durata e costi associati allo sviluppo di nuovi sistemi energetici più sostenibili dal punto di vista ambientale. Il nostro dipartimento sta rispondendo a queste sfide attraverso lo sviluppo di celle solari di ultima generazione basate su perovskite. Queste celle solari rappresentano un punto di svolta tecnologico che ha il potenziale di ridefinire il panorama dei materiali utilizzati per la conversione dell’energia solare.

Questa innovazione permette la produzione di celle solari estremamente sottili ed efficienti attraverso tecniche di stampa economicamente vantaggiose, che possono essere adattate a vari substrati, inclusi quelli flessibili. I nostri sforzi di ricerca sono focalizzati sul miglioramento dell’efficienza, dell’affidabilità e della durabilità di questa tecnologia, garantendo al contempo l’allineamento con le attuali direttive in materia di sostenibilità ambientale della produzione industriale. Nel caso specifico delle celle solari a base di perovskite, stiamo ricercando soluzioni per evitare l’uso di solventi e sostanze pericolose, come il piombo, al fine di rispettare gli standard di protezione ambientale e sicurezza sempre più stringenti. Il nostro obiettivo primario è di superare gli attuali limiti di efficienza delle tecnologie fotovoltaiche convenzionali, contribuendo allo sviluppo di celle solari tandem basate su perovskite e silicio. Inoltre, miriamo a sfruttare le caratteristiche distintive delle celle solari a perovskite, come la sottigliezza, la flessibilità e la capacità di integrazione, per cogliere le opportunità nel mercato emergente dei sensori e dispositivi IoT auto-alimentati, proponendo soluzioni innovative per la generazione di energia elettrica attraverso la conversione dell’energia solare. Questa ricerca rafforza le competenze del dipartimento nel settore strategico dei materiali per l’energia. In sinergia con le altre aree di eccellenza presenti nel dipartimento, focalizzate sulla progettazione di nuovi materiali e processi, aspiriamo a diventare un attore chiave nello sviluppo di materiali per le tecnologie emergenti di conversione dell’energia solare.

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