Cella fotoelettrochimica
Una cella fotoelettrochimica (in inglese photoelectrochemical cell, spesso abbreviata con l'acronimo PEC) è una cella solare che ricava energia elettrica dalla luce, compresa quella visibile. Una cella fotoelettrochimica è costituita da uno o più elettrodi; almeno uno di tali elettrodi è un fotoelettrodo (fotoanodo o fotocatodo), cioè un particolare elettrodo costituito da un materiale (in genere semiconduttore) in grado di sviluppare corrente elettrica in seguito all'assorbimento di energia luminosa.[1]
Il funzionamento di una cella fotoelettrochimica è simile a quello di una cella elettrochimica, con la differenza che la reazione redox che avviene in corrispondenza del fotoelettrodo sfrutta l'energia luminosa per il suo avanzamento.[2]
Alcune celle fotoelettrochimiche producono semplicemente energia elettrica, mentre altre producono idrogeno in un processo simile all'elettrolisi dell'acqua.
Storia
[modifica | modifica wikitesto]Nel 1839 Alexandre Edmond Becquerel osservò per primo la produzione di energia elettrica tramite una rudimentale cella fotoelettrochimica, costituita da due elettrodi immersi in una soluzione elettrolitica.[2] Negli anni ottanta Lewis mise a punto celle fotoelettrochimiche ad alta efficienza, utilizzando soluzioni elettrolitiche acquose e non acquose.[2]
Nel 1991 Michael Grätzel e Brian O'Regan progettarono le prime DSSC ("dye-sensitized solar cell").[2]
Gli studi sulle DSSC valsero a Michael Grätzel il Premio Millennium Technology nel 2010.[3]
Cella fotogeneratrice
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Le celle fotogeneratrici sono particolari celle fotoelettrochimiche in cui l'assorbimento di energia luminosa, oltre alla produzione di corrente, determina l'elettrolisi dell'acqua, producendo idrogeno ed ossigeno gassosi. Grazie a queste celle è possibile quindi ottenere idrogeno (che è una forma di energia "trasportabile") dall'energia solare.
Le celle fotogeneratrici presentano un'efficienza anche maggiore del 10%. Uno svantaggio di tali dispositivi è la corrosione dei materiali semiconduttori, determinata dal contatto diretto con l'acqua.
Celle di Grätzel
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Altre celle solari di terza generazione
[modifica | modifica wikitesto]Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ (EN) IUPAC Gold Book, "photoelectrochemical cell".
- ^ a b c d (EN) Photoelectrochemistry of Semiconductors, su electrochem.cwru.edu (archiviato dall'url originale il 6 aprile 2012).
- ^ (EN) Professor Grätzel wins the 2010 Millennium Technology Grand Prize for Dye-Sensitized Solar Cells, su millenniumprize.fi (archiviato dall'url originale il 13 giugno 2010).
