Choc technologique mondial : une société chinoise atteint 34,58 % d’efficacité avec une cellule solaire hybride quasi record

Les avancées technologiques dans le domaine des cellules solaires ont pris un tournant fascinant avec la présentation d’une nouvelle cellule solaire tandem pérovskite-silicium par le fabricant chinois Longi. Avec une efficacité de conversion énergétique de 34,58 %, cette innovation marque un pas significatif vers l’optimisation des énergies renouvelables. La clé de cette avancée réside dans l’utilisation de matériaux innovants, conçus pour réduire les défauts de passivation, et ainsi améliorer le rendement énergétique. Cette nouvelle technologie promet d’apporter des solutions techniques essentielles pour le développement futur des matériaux auto-assemblés en monocouche (SAM), un composant crucial pour l’efficacité des cellules tandem.

Les défis du contrôle des couches auto-assemblées

Les chercheurs ont rencontré des défis persistants pour contrôler précisément l’épaisseur et l’orientation des matériaux auto-assemblés en monocouche (SAM). Ces couches jouent un rôle essentiel dans les cellules solaires pérovskite en servant de couche de transport de trous. Cependant, l’obtention d’une couverture uniforme et d’une configuration de compactage optimale sur des substrats de silicium texturés reste un défi majeur. La nouvelle couche auto-assemblée asymétrique HTL201, développée par Longi, propose une solution innovante. En optimisant l’alignement des niveaux d’énergie à l’interface, elle réduit considérablement la recombinaison non radiative, améliorant ainsi les performances de la cellule.

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Une conception innovante pour une efficacité accrue

La conception de la cellule solaire tandem de Longi se distingue par l’utilisation de matériaux spécialisés tels que le fluorure de lithium et le buckminsterfullerène (C60). La cellule inférieure est constituée d’une cellule de silicium hétérojonction à double face texturée. Cette approche innovante permet d’atteindre une efficacité impressionnante de 34,58 %, proche du record mondial actuel de Longi pour une cellule solaire tandem pérovskite-silicium. En abordant les défis technologiques critiques par l’innovation coordonnée, l’équipe contribue de manière significative à la construction d’un écosystème intégré de cellules tandem en Chine.

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Impact de l’alignement énergétique optimal

Un élément clé de la performance exceptionnelle de la nouvelle cellule est l’alignement énergétique optimisé entre la pérovskite et la couche HTL201. Cela s’accompagne d’une augmentation de la valeur de la division du quasi-niveau de Fermi (QFLS) dans la couche de pérovskite. Cette optimisation permet d’obtenir une tension impressionnante de près de 2 V pour les cellules tandem pérovskite/silicium, entraînant une efficacité de conversion certifiée jusqu’à 34,58 %. Cette avancée est particulièrement significative dans le cadre des cellules solaires à hétérojonction de silicium (SHJ).

Collaboration et publication de la recherche

Le développement de cette nouvelle technologie a été réalisé en partenariat avec l’Université de Soochow en Chine. Les résultats de cette recherche ont été publiés dans le prestigieux journal Nature, soulignant l’importance de cette avancée dans le domaine de la science des matériaux et de l’énergie solaire. Cette collaboration entre l’industrie et le monde académique illustre l’approche intégrée nécessaire pour promouvoir un progrès durable et renforcer l’écosystème des cellules tandem en Chine.

L’innovation de Longi dans le domaine des cellules solaires tandem ouvre la voie à de nouvelles possibilités pour l’énergie renouvelable. En améliorant l’efficacité énergétique et en réduisant les pertes, cette technologie pourrait transformer le marché de l’énergie solaire. Comment cette avancée influencera-t-elle l’avenir des énergies renouvelables et quelles seront ses implications pour l’industrie mondiale de l’énergie solaire?