Ces cellules solaires flexibles battent un record mondial d’efficacité et ouvrent la voie à une nouvelle génération énergétique

La quête de l’énergie solaire plus efficace et durable est un enjeu crucial pour notre avenir énergétique. Récemment, des chercheurs chinois ont fait une avancée remarquable dans le développement de cellules solaires flexibles. En surmontant les défis techniques liés à la rugosité du CIGS, un matériau semi-conducteur, ils ont réussi à combiner ce dernier avec la pérovskite pour créer des cellules solaires tandem à la pointe de la technologie. Cette innovation pourrait transformer le secteur de l’énergie solaire, offrant des solutions à la fois légères, robustes et performantes.

Les défis de la combinaison pérovskite/CIGS

Le CIGS est un matériau semi-conducteur reconnu pour sa capacité à absorber efficacement la lumière et sa stabilité à long terme. Cependant, sa surface naturellement rugueuse compliquait jusqu’à présent le dépôt de la pérovskite, un matériau prometteur pour les cellules solaires. Cette rugosité créait des problèmes d’adhésion et de performance, retardant le développement de cellules solaires tandem.

Des chercheurs ont surmonté cet obstacle en développant une méthode innovante de dissolution-adsorption. Cette technique utilise des solvants spécifiques pour améliorer l’adhésion entre le CIGS et la pérovskite. En outre, l’ajout d’une couche de graines de pérovskite permet d’améliorer la cristallinité et l’adhérence des matériaux, garantissant une performance optimale.

Grâce à ces avancées, les cellules tandem pérovskite/CIGS atteignent désormais une efficacité record, tout en conservant plus de 90 % de leur performance après plusieurs milliers de pliages et des centaines d’heures de fonctionnement. Cette robustesse ouvre de nouvelles perspectives pour des applications commerciales.

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L’importance du matériau pérovskite

La pérovskite est un matériau cristallin aux propriétés optiques exceptionnelles, ce qui en fait un acteur clé dans le développement des cellules solaires modernes. Elle permet une absorption efficace de la lumière et peut être produite à un coût relativement bas, rendant son utilisation économiquement viable.

Contrairement au silicium traditionnel, la pérovskite peut être appliquée sous forme de couches minces, ce qui est idéal pour les applications flexibles et légères, telles que les cellules solaires portables ou intégrées dans des textiles. Cependant, la stabilité de la pérovskite sur le long terme reste un défi majeur à relever.

Les récentes innovations, y compris celles réalisées par l’équipe du professeur Jichun Ye, montrent que la durabilité de la pérovskite peut être améliorée en la combinant avec d’autres matériaux comme le CIGS. Cela ouvre la voie à des cellules solaires plus durables et performantes, essentielles pour les applications à grande échelle.

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Les cellules solaires tandem : un potentiel énorme

Les cellules solaires tandem représentent une avancée significative dans le domaine de l’énergie solaire. En combinant deux matériaux semi-conducteurs distincts, elles captent l’énergie solaire de manière plus efficace qu’une cellule simple. Chaque matériau est optimisé pour absorber une partie spécifique du spectre solaire, ce qui maximise l’efficacité globale.

Dans le cas des cellules tandem pérovskite/CIGS, la pérovskite est efficace pour la lumière visible, tandis que le CIGS capte mieux les infrarouges. Cette complémentarité permet d’augmenter l’efficacité de conversion énergétique, atteignant des records de performance.

La mise au point de tels dispositifs pose toutefois des défis techniques, notamment en matière d’adhésion des couches. Les innovations récentes, comme l’utilisation de solvants spécifiques et de couches de graines, sont essentielles pour surmonter ces difficultés. Les cellules tandem pourraient bien être l’avenir des panneaux solaires, offrant une transition énergétique plus rapide et plus efficace.

Vers des applications commerciales révolutionnaires

Les progrès réalisés dans le développement de cellules solaires tandem flexibles ouvrent la voie à des applications commerciales variées et innovantes. Grâce à leur légèreté et leur robustesse, ces cellules peuvent être intégrées dans des dispositifs portables, des véhicules, ou même des vêtements intelligents, offrant ainsi une source d’énergie renouvelable et fiable.

La durabilité des cellules tandem, prouvée par leur capacité à maintenir leur efficacité après des milliers de pliages, en fait une option idéale pour des applications où la flexibilité est essentielle. Cette flexibilité et cette efficacité pourraient transformer la manière dont nous utilisons l’énergie solaire au quotidien.

Alors que les besoins en énergie renouvelable continuent de croître, ces innovations technologiques représentent une opportunité majeure pour diversifier nos sources d’énergie. Mais comment ces avancées vont-elles remodeler notre approche de la production et de la consommation d’énergie solaire dans les années à venir ?

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