ChIMICA PER L'ENERGIA

Fotovoltaico outdoor e/o indoor: 

Le attività svolte in questo settore si rifanno alle più moderne tecnologie ad eterogiunzione o a perovskite basate su materiali organici / inorganici / ibridi e nella realizzazione di corrispondenti prototipi di dispositivi fotovoltaici.
Le linee di ricerca si articolano nella preparazione di: nuovi sistemi per il trasporto di lacune elettroniche (HTM), componenti organici strutturali dei materiali perovskitici, sistemi organici accettori e cromofori donatori, polimeri a basso gap di tipo “p”, materiali funzionali solubili in solventi organici e acquosi e sviluppo di inchiostri a base acquosa per ingegnerizzazione delle interfacce con gli elettrodi. Prototipi di dispositivi sono ottenuti mediante le più moderne tecniche di ingegnerizzazione di film sottili e caratterizzati in condizioni standardizzate. Un’accurata attività di modellizzazione quantomeccanica assiste la progettazione di nuovi materiali perovskitici sostituendo metalli tossici (Pb) e permette di comprendere i meccanismi di separazione e trasporto di carica, le proprietà elettroniche ed ottiche e la foto-fisica dei materiali coinvolti. 

Idrogeno 

Le attività svolte in questo settore hanno come obiettivo la preparazione di materiali innovativi per la produzione di H2 (reforming, elettrolisi), l’utilizzo e produzione di H2 in filiere agroalimentari, la produzione fotoelettrocatalitica ed elettrolitica integrata a sistemi fotovoltaici per il bilanciamento delle reti elettriche, e lo studio di vettori di idrogeno privi di carbonio.
Le ricerche in questo settore mirano a ridurre l’utilizzo di materie prime critiche (quali PGM, terre rare) tipicamente utilizzate nei catalizzatori ed elettrocatalizzatori, integrare il vettore idrogeno in filiere agroalimentari (agro-food-energy nexus) e della purificazione delle acque reflue (water-energy nexus) anche attraverso processi di produzione di bio-idrogeno basati su microalghe ad elevata efficienza. Di particolare rilievo sono la ricerca di vettori di idrogeno privi di carbonio ed il loro utilizzo e lo sviluppo di  materiali innovativi per processi di elettrocatalisi e foto-elettrocatalisi utili in ambiente sia organico che acquoso e privi di materiali critici.