« Elle tient presque 3 mois sans faiblir » : cette cellule solaire au pérovskite conserve 98 % de sa performance après 2 100 heures

Les avancées récentes dans le domaine des cellules solaires en pérovskite apportent un souffle nouveau à la technologie photovoltaïque. En effet, des scientifiques du National Renewable Energy Laboratory (NREL) ont mis en lumière une amélioration notable de la stabilité et de la performance de ces cellules grâce à une modification clé dans leur structure. Cette innovation pourrait transformer la manière dont l’énergie solaire est captée et utilisée, promettant une efficacité et une durabilité accrues.

Amélioration de la couche de transport d’électrons

Le cœur de cette avancée réside dans le remplacement de la couche de transport d’électrons (ETL) des cellules solaires en pérovskite. Traditionnellement, cette couche utilise le fullerène C60, connu pour sa capacité à extraire les électrons générés par la lumière solaire. Cependant, sa nature moléculaire crée une interface faible, limitant ainsi la performance et la stabilité à long terme des cellules.

Les chercheurs du NREL ont exploré une alternative en modifiant le fullerène C60 avec des acides et des composés chimiques spécifiques pour créer un sel ionique appelé CPMAC. Ce changement a entraîné un triplement de la résistance mécanique de la couche de transport d’électrons, crucial pour la stabilité et la durabilité des cellules. Cet ajustement est un pas significatif vers l’amélioration des performances des cellules solaires en pérovskite.

Percée historique imminente : la France pourrait devenir la première nation à dompter la fusion nucléaire, rêve absolu de l’humanité

Architecture de cellules solaires inversées pour des performances accrues

Un autre aspect crucial de cette recherche est l’utilisation de l’architecture inversée des cellules solaires en pérovskite. Dr. Kai Zhu, un scientifique éminent du NREL, a souligné l’importance de cette construction. L’architecture inversée permet une meilleure intégration dans les cellules solaires en tandem, augmentant ainsi la stabilité globale.

Les pérovskites, avec leur structure cristalline, se sont révélées être des matériaux semi-conducteurs hautement efficaces pour la conversion de l’énergie solaire. Cette étude a démontré que l’architecture inversée, combinée à la nouvelle couche ETL, offre un chemin prometteur pour faire avancer les technologies photovoltaïques en pérovskite vers une mise en œuvre commerciale.

« C’est du jamais-vu » : ce nouveau système nucléaire de la NASA fonctionne avec un carburant cinq fois moins cher

Stabilité et efficacité accrue des cellules solaires

Les résultats des tests de performance des cellules modifiées sont impressionnants. Les cellules ont montré une efficacité initiale de 26.1%, dépassant légèrement les 25.5% des cellules utilisant le matériau traditionnel. De plus, elles ont affiché une dégradation de seulement 2% après 2 100 heures d’opération à 65 degrés Celsius.

Une autre série de tests a révélé une efficacité de 25.5% avec environ 5% de dégradation après 1 500 heures à 85 degrés Celsius. Pour un minodule composé de quatre sous-cellules, l’efficacité en laboratoire était de 23% avec moins de 9% de dégradation après 2 200 heures à 55 degrés Celsius. Ces résultats soulignent le potentiel des cellules solaires en pérovskite pour offrir une performance stable à long terme.

Vers une adoption commerciale des technologies photovoltaïques en pérovskite

La recherche menée par le NREL ouvre la voie à une adoption plus large des cellules solaires en pérovskite, en particulier pour des applications commerciales. Avec des améliorations significatives en termes de stabilité et de durabilité, ces cellules pourraient révolutionner l’industrie solaire.

Les avancées réalisées démontrent que les cellules solaires en pérovskite ne sont pas seulement une alternative viable mais une option potentiellement supérieure aux technologies solaires actuelles. La capacité de ces cellules à maintenir une efficacité élevée sur de longues périodes les rend attractives pour une utilisation généralisée.

Alors que les chercheurs continuent d’explorer les possibilités offertes par les cellules solaires en pérovskite, une question demeure : jusqu’où ces technologies pourront-elles repousser les limites de l’efficacité et de la durabilité dans le domaine de l’énergie solaire ?