PEDOT in dye-sensitized solar cells: an electrode and a hole-transporting material

Il platino utilizzato nelle DSSC (celle solari sensitizzate a colorante) è un metallo raro e molto prezioso, inoltre il costo di produzione è estremamente elevato a causa delle alte temperature raggiunte; per questi motivi la ricerca scientifica sta esplorando nuovi materiali utilizzabili, più ecosostenibili e meno costosi come il PEDOT. La facilità di produzione e il basso costo del PEDOT lo rendono competitivo anche a livello industriale per la produzione di DSSC prive di platino. Nell'elaborato sarà contenuto un excursus sullo scenario energetico globale. Soprattutto negli ultimi anni, i principali problemi affrontati sono il riscaldamento globale e la questione energetica. Combinando la forte industrializzazione degli ultimi decenni con l'aumento della popolazione, la domanda di energia è aumentata notevolmente. È chiaro, tuttavia, che questo aumento non può essere soddisfatto solo con i combustibili fossili, che sono limitati. Grande attenzione è stata quindi rivolta allo sviluppo di tecnologie rinnovabili, ponendo l'accento sulla necessità di uno sfruttamento maggiore delle stesse, specialmente quella solare. Le celle solari sensitizzate a colorante sono celle fotovoltaiche di terza generazione formate da un catodo (platino o PEDOT), un elettrolita, un colorante e un anodo in diossido di titanio. La cella è chiusa da entrambi i lati con un substrato di ossido conduttivo. Il corpo principale dell'elaborato costituisce una review che raccoglie tutti gli elaborati prodotti dal 2004 al 2020 riguardanti il PEDOT utilizzato sia come controelettrodo al posto del platino, che come trasportatore di lacune (HTM, hole transporting material) al posto dell’elettrolita liquido a base iodio. Infine, verrà discussa l'esperienza di laboratorio in cui verranno prodotte delle celle sia con platino che con PEDOT, studiate tramite un simulatore solare e confrontate a livello di prestazioni.