Tale linea di ricerca è dedicata allo studio delle proprietà di nano-materiali per applicazioni in celle solari, supercondensatori ed elettrodi per processi foto- o elettro-chimici. L’interesse in queste tematiche nasce dalla volontà di contribuire alla ricerca per lo sviluppo di tecnologie rivoluzionarie per la produzione efficiente di energia pulita.
 

In questo campo le sfide da dover affrontare sono molteplici:

Tenendo ben presenti i punti 1. e 2., il nostro gruppo si occupa di analizzare le proprietà fisiche di base di materiali prodotti in soluzioni o dispersioni liquide. Infatti, al giorno d’oggi sono molte le tecniche industriali, per la produzione di dispositivi, utilizzando come materiale di partenza un liquido: ink-jet printing, spin-coating, roll-to-roll, etc. I materiali di cui ci occupiamo principalmente sono le perovskiti (ibride organiche-inorganiche) e materiali bi-dimensionali (come grafene, transition metal dichalcogenides, etc.). Questi ultimi vengono prodotti tramite esfoliazione in fase liquida, mentre le perovskiti sono realizzate disciogliendo i sali precursori in opportuni solventi.
 

L’interesse principale del nostro gruppo è quello di studiare le proprietà fisiche di tali materiali, allo scopo di migliorare le prestazioni dei dispositivi fabbricati con il loro utilizzo. In particolare, tecniche spettroscopiche ultra-veloci e risolte in tempo, permettono di caratterizzare i processi di generazione e trasporto di cariche (elettroni e lacune), fondamentali per i sistemi fotovoltaici, foto- ed elettro-chimici. Inoltre, poiché le cariche si muovono all’interno di un reticolo cristallino, è necessario analizzare anche le interazioni con i modi vibrazionali del sistema (tipicamente impiegando scattering anelastico di neutroni), che possono alterare il trasporto delle cariche.