Les scientifiques chinois ont récemment réalisé une avancée qui pourrait potentiellement résoudre un problème caché freinant l’évolution d’une forme prometteuse d’énergie solaire de nouvelle génération. Cette découverte pourrait permettre aux cellules solaires en tandem d’atteindre une efficacité de plus de 33%, facilitant ainsi leur adoption dans le monde réel.
Une collaboration fructueuse
Une étude réalisée par l’Institut de Technologie et d’Ingénierie des Matériaux de l’Académie Chinoise des Sciences, en collaboration avec l’Université Soochow, l’Université de Taizhou et S.C. Exact Equipment Co., a été publiée le 21 mai dans le journal Matter. Ces recherches ont été menées pour développer une nouvelle méthode visant à diminuer les fuites électriques dans les cellules solaires en tandem, associant une couche de pérovskite à une couche de silicium.
L’importance des cellules solaires en tandem
Les cellules solaires en tandem sont souvent considérées comme l’une des technologies solaires les plus prometteuses, grâce à leur capacité à convertir efficacement l’énergie solaire. Actuellement, le record d’efficacité mondial est de 35,0%. Cependant, un problème persistant dans leur fabrication a freiné leur avancée : la texture des surfaces de silicium industriel, qui présente de petites formes en pyramide, complique l’application d’une couche lisse de pérovskite. Cela crée des voies de fuite qui réduisent l’efficacité globale des cellules.
Une solution innovante
L’équipe de recherche a proposé une solution innovante, le « traitement de passivation sélectif des sommets », utilisant des nanosphères de polystyrène pour appliquer une fine couche isolante d’oxyde d’aluminium uniquement sur les sommets des pyramides. Grâce à cette méthode, le dispositif a atteint une efficacité de conversion d’électricité de 33,33%, certifiée à 32,89% sur une surface active d’environ un centimètre carré.
Impact potentiel sur l’énergie solaire
L’amélioration de l’efficacité des cellules solaires pourrait générer davantage d’électricité à partir d’une même quantité de lumière solaire. Cela signifierait des systèmes plus compacts, des coûts d’installation réduits, et une utilisation optimisée de l’espace sur les toits ou dans les zones urbaines. Cela pourrait revêtir une importance particulière pour les ménages et les entreprises souhaitant réduire leurs factures d’énergie sans sacrifier de l’espace.
Durabilité et viabilité
La stabilité est un autre facteur crucial pour que cette technologie puisse sortir des laboratoires. Selon EurekAlert, le dispositif maintenait environ 90% de son efficacité initiale après 1 000 heures de fonctionnement continu. Si la fabrication des cellules solaires en tandem devient plus accessible sur les lignes de production existantes, cela pourrait accélérer le déploiement d’une électricité plus propre.
Perspectives de commercialisation
Les chercheurs ont souligné que leur méthode de passivation est simple et s’intègre bien dans les pratiques de fabrication actuelles, augmentant ainsi la viabilité commerciale de cette technologie. Plutôt que d’exiger un tout nouveau système de production, cette approche peut facilement être intégrée à la fabrication des composants solaires.
FAQ
Qu’est-ce qu’une cellule solaire en tandem ?
Une cellule solaire en tandem combine deux matériaux semi-conducteurs, généralement une couche de pérovskite et une couche de silicium, pour améliorer l’efficacité de la conversion de l’énergie solaire.
Pourquoi est-il important d’atteindre une efficacité supérieure à 33% ?
Une efficacité supérieure signifie que les cellules peuvent générer plus d’électricité avec la même quantité de lumière solaire, ce qui peut réduire les coûts et améliorer l’accessibilité des systèmes solaires.
Quels sont les défis de la fabrication de cellules solaires en tandem ?
Le principal défi réside dans la texture des surfaces de silicium, qui complique l’application uniforme des couches de pérovskite, entraînant des fuites électriques et une baisse des performances.
Comment la recherche en Chine influence-t-elle le marché mondial de l’énergie solaire ?
Les avancées telles que celles réalisées par les chercheurs chinois peuvent stimuler l’innovation dans le secteur, potentiellement rendant les technologies solaires plus accessibles et compétitives à l’échelle mondiale.
Existe-t-il des programmes d’aide à l’installation de panneaux solaires ?
Oui, plusieurs programmes et entreprises offrent des aides financières et des estimations gratuites pour rendre l’installation de panneaux solaires plus abordable pour les propriétaires et les entreprises.
