Une avancée prometteuse dans les cellules solaires
Des scientifiques spécialisés dans les cellules solaires ont réalisé une avancée remarquable grâce à l’utilisation de structures bidimensionnelles. Leur découverte réduit considérablement les défauts tout en atteignant une efficacité de conversion énergétique élevée.
Recherche axée sur la commercialisation
Cette étude vise à accélérer la commercialisation des panneaux solaires en pérovskite, qui suscitent un vif intérêt en tant que technologie solaire de nouvelle génération. Les chercheurs, notamment ceux de l’Institut de bioénergie et de bioprocessus de Qingdao, ont élaboré une nouvelle phase de pérovskite 2D, intégrée dans des cellules 3D, améliorant ainsi la cristallisation et diminuant les défauts.
Une méthode innovante
Pour réaliser cette avancée, l’équipe a utilisé de l’acide thioglycolique et de l’oléylamine en les greffant sur la surface du dioxyde d’étain. Cette technique crée un lien chimique fort au cours du recuit thermique du film de pérovskite, permettant ainsi la formation spontanée d’une hétérostructure 2D/3D à l’interface inférieure du film. Le résultat est une hétérojonction, une interface entre deux matériaux semi-conducteurs différents.
Avantages pour les utilisateurs
Les avantages de cette recherche ne se limitent pas au laboratoire. En effet, l’équipe a constaté une réduction de plus de 90 % des défauts au niveau des interfaces des cellules enfouies, ce qui pourrait se traduire par une durée de vie prolongée des panneaux. De plus, l’efficacité de conversion d’énergie a été mesurée entre 22,22 % pour des modules de grande taille et 26,19 % pour de petits dispositifs, des chiffres parmi les plus élevés observés dans ce domaine.
Comparaison avec le silicium
Pour situer ces résultats, les experts d’EnergySage rapportent que les panneaux solaires en silicium les plus efficaces sur le marché atteignent déjà une efficacité de 22,5 % avec une longévité remarquable. Toutefois, les cellules en pérovskite ont un potentiel d’efficacité encore plus élevé. En 2022, des études ont démontré que l’efficacité maximale enregistrée pour ces cellules s’élevait à environ 30 %. Cependant, la dégradation resteun obstacle important, limitant la durée de vie des cellules en pérovskite à quelques années, contrairement aux dizaines d’années de durabilité des panneaux en silicium.
Perspectives d’avenir
L’innovation 2D/3D développée par les chercheurs de Qingdao pourrait contribuer à retarder la dégradation des cellules et à créer des produits finaux plus stables. Selon Shuping Pang, auteur de l’étude, cette stratégie pourrait facilement s’adapter à la production industrielle tout en améliorant la stabilité opérationnelle des panneaux.
Conclusion
D’autres équipes de recherche se penchent également sur les cellules tandem en silicium-pérovskite et d’autres combinaisons pour tirer parti des meilleurs aspects des différents matériaux. Cela s’inscrit dans une quête plus large pour commercialiser ces substances prometteuses.
FAQ
Qu’est-ce que la pérovskite ?
La pérovskite fait référence à un groupe de matériaux qui possèdent une structure cristalline spécifique. Ces matériaux présentent des propriétés optiques et électriques remarquables, ce qui les rend adaptés à des applications dans les cellules solaires.
Pourquoi l’efficacité des cellules solaires est-elle importante ?
L’efficacité des cellules solaires détermine la quantité d’énergie solaire qu’un panneau peut convertir en électricité. Une efficacité plus élevée signifie que moins de panneaux sont nécessaires pour produire la même quantité d’énergie, réduisant ainsi les coûts d’installation et occupant moins d’espace.
Quelles sont les principales limitations des cellules en pérovskite ?
Outre la dégradation rapide, les cellules en pérovskite souffrent souvent de sensibilité à l’humidité et aux températures extrêmes. Cela complique leur intégration dans des systèmes solaires durables à long terme.
Comment les avancées en pérovskite pourraient-elles influencer les coûts des panneaux solaires ?
Si les cellules en pérovskite deviennent commercialement viables grâce à ces avancées, elles pourraient offrir une alternative moins coûteuse aux panneaux en silicium, rendant l’énergie solaire plus accessible à un plus grand nombre de personnes.
Quelles sont les prochaines étapes pour la recherche sur les cellules solaires en pérovskite ?
Les prochaines étapes incluent l’optimisation des méthodes de production, la réalisation de tests à grande échelle, et l’exploration de potentielles applications dans des systèmes énergétiques intégrés pour maximiser l’efficacité et la durabilité de ces technologies.
