Sol-urbis: nanomateriali compositi ibridi per moduli fotovoltaici plastici integrati nel paesaggio urbano
Obiettivo generale della ricerca
Studio e sviluppo di nanomateriali compositi ibridi costituiti da polimeri e nanocristalli inorganici semiconduttori processabili a temperatura ambiente in fase liquida e la loro conseguente integrazione in dispositivi fotovoltaici su supporto flessibile che siano stabili ed efficienti
Principali risultati prodotti
Protocollo per la fabbricazione di materiali nanocompositi ibridi (Protocollo)
Protocollo per la modifica post-sintetica della chimica di superficie di nanocristalli colloidali (Protocollo)
Principale know-how prodotto
Elaborazione di un protocollo per la modifica post-sintetica della chimica di superficie dei nanocristalli che dia dispersioni colloidali stabili e maneggiabili da fase liquidi per l’ottenimento di auto-assemblati ordinati che vada a complementare ed eventualmente far progredire lo stato dell’arte attuale sulla chimica di superficie dei nanocristalli colloidali
Progresso nello stabilire la correlazione tra chimica di superficie di nanocristalli semiconduttori colloidali e loro proprietà optoelettroniche che risponda alle domande ancora poste sul tema dalla comunità scientifica internazionale di riferimento
Elaborazione di un protocollo per l’integrazione di nanocristalli semiconduttori colloidali in matrici polimeriche mediata dalla modifica post-sintetica della chimica di superficie dei nanocristalli, che trova pochi precedenti in letteratura e rappresenta un potenziale alternativa allo stato dell’arte internazionale attuale
Determinazione delle relazioni struttura-proprietà (optoelettroniche, prevalentemente) nei materiali nanocompositi ibridi sinora sviluppati
Integrazione di tali materiali in dispositivi fotovoltaici
Sfida sociale: Produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili
La sfida sociale del progetto è strettamente connessa allo sviluppo di città sostenibili ed intelligenti e alla creazione di un tessuto produttivo innovativo. Infatti, l'attività di ricerca è volta a creare una fitta rete di conversione dell'energia del sole in energia elettrica direttamente dove essa viene utilizzata in armonia architettonica con gli elementi preesistenti. Questa ricerca e la sua applicazione mirano a favorire lo sviluppo intelligente e la valorizzazione delle città e delle loro periferie e ne contribuiscono alla sostenibilità, riducendo le emissioni di inquinanti in atmosfera
Collaborazioni internazionali rilevanti attivate
- Università di Amsterdam (Collaborazione scientifica)
Dimostrazione teorica dell’aumentato assorbimento di luce solare nei nanocristalli in seguito a modifica della loro chimica di superficie e studio degli stati di trappola superficiali nei nanocristalli colloidali
Collaborazioni nazionali rilevanti attivate
- Politecnico di Milano (Collaborazione scientifica)
Attività complementari sui solidi nanocristallini e loro proprietà fotofisiche e fotoelettriche
- Debellis D., Gigli G., Ten Brinc S., Infante I., Giansante C. (2017) Quantum-Confined and Enhanced Optical Absorption of Colloidal PbS Quantum Dots at Wavelengths with Expected Bulk Behavior. Nano Lett
- Giansante C., Infante I. (2017) Surface Traps in Colloidal Quantum Dots: A Combined Experimental and Theoretical Perspective. J. Phys. Chem. Lett.
- Bertasius V., Mastria R., Rizzo A., Gigli G., Giansante C., Gulbinas V. (2016) Charge Carrier Generation and Extraction in Hybrid Polymer/Quantum Dot Solar Cells. Journal Physical Chemistry
- Grisorio R., Debellis D., Suranna G.P., Gigli G., Giansante C. (2016) The Dynamic Organic/Inorganic Interface of Colloidal PbS Quantum Dots. Angewandte Chemie International Edition
Giansante Carlo
FIS/01 Fisica sperimentale
Dipartimento di Matematica e Fisica "Ennio De Giorgi"
Università del Salento
