Avancées dans la technologie solaire
Des chercheurs chinois ont réalisé une avancée significative dans le domaine des technologies solaires de nouvelle génération. Ils ont réussi à atteindre des niveaux d’efficacité exceptionnels avec des cellules de type pérovskite, ce qui pourrait contribuer à rendre l’électricité propre à la fois plus accessible et abordable.
Que se passe-t-il ?
Sous la direction d’une équipe scientifique du Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, rattachée à l’Académie Chinoise des Sciences, les chercheurs ont mis au point un nouveau procédé de fabrication des cellules solaires appelées “tandem tout-perovskite”. Cette innovation, publiée dans la revue Nature Nanotechnology, a permis d’obtenir des taux d’efficacité certifiés atteignant 30,3 % pour les cellules rigides et 28,0 % pour les modèles flexibles. Ces résultats marquent une étape importante pour cette technologie qui suscite un vif intérêt à l’échelle mondiale, notamment en raison de son potentiel à surpasser les panneaux solaires en silicium traditionnel tout en réduisant les coûts de production.
Les pérovskites sont particulièrement prometteuses car elles peuvent être traitées à des températures relativement basses, rendant leur fabrication moins coûteuse et plus facile. De plus, leur capacité à être intégrées dans des designs légers et flexibles ouvre la voie à de nouvelles installations solaires dans des endroits variés.
L’un des principaux défis rencontrés dans la fabrication de ces cellules tandem réside dans le fait que les multiples couches de pérovskite doivent être superposées pour capter les différentes longueurs d’onde de la lumière. Toutefois, les ingrédients de ces couches ont tendance à se cristalliser de manière inégale, ce qui engendre des défauts pouvant affecter tant l’efficacité que la durabilité des cellules.
Pour remédier à cette problématique, l’équipe de recherche a appliqué une théorie chimique appelée théorie des acides et bases durs et doux afin de sélectionner des additifs permettant d’obtenir une cristallisation uniforme des couches.
Pourquoi est-ce important ?
L’amélioration des cellules solaires pourrait signifier des coûts d’électricité réduits et davantage de possibilités quant à l’utilisation de l’énergie propre dans la vie quotidienne. L’adoption des systèmes tandem à pérovskite, s’ils deviennent plus faciles à produire, pourrait à terme diminuer les frais d’installation pour les ménages ainsi que pour les bâtiments commerciaux.
Une meilleure efficacité implique également qu’une surface identique pourra générer plus d’électricité. Cela est particulièrement intéressant pour les toits, les villes denses, les entrepôts, et tout autre endroit où l’espace est limité.
D’autres bénéfices notables incluent des avantages environnementaux et sanitaires. En remplaçant les sources d’énergie polluantes par de l’électricité plus propre, les communautés peuvent subir une diminution de la pollution atmosphérique, souvent liée à des problèmes de santé tels que l’asthme et les maladies cardiaques.
En plus de cela, les nouvelles méthodes de fabrication ont également permis d’améliorer la performance des couches individuelles au sein de ces dispositifs tandem. Les cellules à large bande passante sont passées de 18,5 % à 20,1 %, tandis que celles à bande étroite ont vu leur efficacité évoluer de 21,6 % à 23,3 %, montrant ainsi des progrès dans les éléments nécessaires pour de futurs produits commerciaux.
Que fait-on actuellement ?
Pour l’instant, il s’agit d’une avancée recherche, et non d’un produit commercial disponible immédiatement. Néanmoins, cela ouvre des perspectives vers des panneaux solaires qui pourraient être moins lourds, moins chers, et suffisamment flexibles pour être adaptés à divers contextes, y compris des endroits moins conventionnels pour les panneaux solaires traditionnels.
Parallèlement, des équipes de recherche à travers le monde continuent de se concentrer sur l’amélioration de la durabilité des pérovskites et l’augmentation de l’échelle de production. Ces deux étapes sont cruciales pour transformer les résultats de laboratoire prometteurs en produits abordables et utilisables au quotidien.
En favorisant une cristallisation uniforme des matériaux, cette nouvelle étude propose une voie réelle vers des panneaux solaires à la fois plus puissants et plus pratiques, ce qui faciliterait l’accès à l’énergie propre pour un plus grand nombre de personnes.
FAQ
Quels sont les avantages des panneaux solaires à pérovskite ?
Étant légers et flexibles, ces panneaux peuvent s’installer dans des endroits où les systèmes traditionnels ne peuvent pas être utilisés, tout en offrant une production d’énergie souvent supérieure.
Quelle est la durée de vie prévue des cellules à pérovskite ?
Bien que des recherches soient en cours, l’objectif est de les rendre durables, surpassant ainsi les limitations des panneaux solaires en silicium, qui ont une durée de vie moyenne de 25 ans.
Combien de temps faudra-t-il pour voir ces innovations sur le marché ?
Les avancées doivent d’abord être validées à grande échelle avant d’être commercialisées, ce qui pourrait prendre encore plusieurs années.
Les cellules à pérovskite sont-elles plus respectueuses de l’environnement ?
En remplaçant les combustibles fossiles par de l’énergie propre, elles contribuent à réduire l’empreinte carbone tout en améliorant la qualité de l’air dans les zones urbaines.
Qui peut bénéficier de ces nouvelles technologies solaires ?
En fonction de leur coût et de leur flexibilité, ces technologies pourraient profiter à une large gamme de consommateurs, des particuliers aux entreprises, ainsi qu’aux collectivités.
