Une avancée majeure dans la technologie solaire
Une efficacité record pour les cellules solaires
Des chercheurs ont réalisé un bond significatif dans le domaine de la technologie solaire en créant une cellule solaire affichant une efficacité de 27,3 %, ce qui représente l’un des meilleurs niveaux jamais enregistrés pour ce type de technologie. Cette amélioration dans l’efficacité est cruciale, car des cellules solaires plus performantes sont en mesure de produire davantage d’électricité à partir de la même surface, que ce soit un toit, un parc solaire ou toute autre surface de bâtiment. Cela permet non seulement de réduire les coûts énergétiques, mais également de diminuer la pollution.
Quelles sont les innovations ?
D’après des informations de pv magazine, une collaboration entre l’Institut Helmholtz de Berlin (HZB), l’Université de Potsdam, et les Laboratoires fédéraux suisses pour les science et technologie des matériaux (Empa) a permis de mettre au point ces cellules solaires grâce à un bilayer constitué de deux matériaux : l’oxyde de graphène (GO) et une monocouche auto-assemblée (SAM). Lorsque ces couches sont combinées, elles surpassent chacune des matériaux quand ils sont utilisés individuellement. Cette innovation a ainsi fait progresser l’efficacité de 23,6 % à 25,1 %.
Les chercheurs ont ensuite modifié le “gap de bande” de la couche de perovskite centrale pour qu’elle absorbe davantage de lumière solaire, permettant d’atteindre l’efficacité de 27,3 %. De plus, cette cellule a été testée sous lumière pendant 770 heures, soit environ 32 jours, et a continué à produire 90 % de l’énergie initiale, montrant ainsi une grande stabilité, contrairement aux cellules traditionnelles qui se dégradent plus rapidement.
Pourquoi est-ce important ?
Cette avancée dans les cellules solaires pourrait permettre une réduction des coûts et une accessibilité accrue à l’énergie propre. En améliorant la production d’électricité à partir de la même surface, les propriétaires pourraient tirer un meilleur parti de l’espace limité sur leurs toits, tandis que les entreprises et les villes pourraient accroître leur capacité sans avoir besoin d’installer plus de panneaux.
L’intérêt pour cette nouvelle technologie réside dans son potentiel de fabrication moins coûteux et plus simple par rapport aux panneaux en silicium. Si les chercheurs parviennent à optimiser à la fois l’efficacité et la stabilité, cette technologie pourrait accélérer la disponibilité de produits solaires à coût réduit.
Un accès à des sources d’énergie solaire plus abordables pourrait diminuer la dépendance à des sources d’énergie polluantes, réduisant ainsi les émissions nocives pour l’environnement. Cela contribuerait à créer des communautés plus saines et aiderait les ménages ainsi que les entreprises à mieux gérer l’augmentation des factures d’énergie.
Que se passe-t-il actuellement ?
Les efforts actuels se concentrent sur l’ingénierie des interfaces, qui consiste à concevoir et modifier les couches entre les différents matériaux d’une cellule solaire, au lieu de se limiter au matériau principal qui absorbe la lumière. Selon une étude de 2024, il pourrait encore y avoir de la place pour des améliorations. Les chercheurs estiment que la réduction de la résistance au transport des charges, l’amélioration de la qualité de la perovskite et le meilleur alignement des niveaux d’énergie pourraient augmenter le facteur de remplissage et la tension, rendant ainsi possible des efficacités supérieures à 30 %.
Ils affirment également que leurs découvertes soulignent le potentiel immense des multi-junctions entièrement basées sur les SAM et rapprochent cette technologie prometteuse d’une prêt à un usage industriel. Bien que cette technologie soit encore en développement et ne soit pas prête à être commercialisée immédiatement, des avancées comme celles-ci pourraient influencer la prochaine génération de produits solaires, offrant des panneaux plus légers, polyvalents et efficaces pour les maisons, les appartements, les véhicules et les bâtiments commerciaux.
FAQ
Qu’est-ce que la perovskite ?
La perovskite est un type de matériau qui présente des propriétés optoélectroniques remarquables, ce qui en fait un choix idéal pour les cellules solaires. Sa structure unique lui permet d’absorber efficacement la lumière.
Pourquoi l’ingénierie des interfaces est-elle cruciale pour les cellules solaires ?
L’ingénierie des interfaces permet d’optimiser les interactions entre différentes couches de matériaux, ce qui peut améliorer l’efficacité globale de conversion de l’énergie solaire en électricité.
Quels sont les principaux défis de cette technologie solaire ?
Les défis incluent l’amélioration de la durabilité des cellules solaires et la nécessité de maintenir une efficacité élevée lors d’une utilisation prolongée. Les chercheurs explorent aussi des méthodes pour rendre la fabrication de ces cellules plus abordable.
Existe-t-il d’autres matériaux prometteurs pour la fabrication de panneaux solaires ?
Oui, au-delà de la perovskite, d’autres matériaux, comme les cellules solaires organiques et celles à base de sels fondus, sont également en cours de recherche pour offrir de meilleures performances solaires.
Quand cette technologie pourrait-elle être disponible pour le grand public ?
Bien qu’aucune date spécifique ne soit fixée, les avancées réalisées dans les laboratoires indiquent que cette technologie pourrait être disponible dans un avenir proche si les chercheurs continuent de progresser dans son développement.
