Avancées des cellules solaires tandem au perovskite
Des chercheurs chinois ont récemment découvert une nouvelle méthode pour améliorer les performances des cellules solaires tandem perovskite/silicon. Ce progrès permet d’atteindre une efficacité de conversion énergétique allant jusqu’à 31%, ce qui représente une avancée significative pour le secteur de l’énergie durable.
Contribution de l’équipe de recherche
Le projet était dirigé par le Professeur YE Jichun, du Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, rattaché à l’Académie chinoise des sciences. Selon un communiqué de presse de l’Académie, l’équipe a mis au point une molécule de chlorure de diammonium en forme de cage, qui réduit les pertes d’énergie entre les différentes couches de la cellule solaire.
État du marché mondial des cellules solaires
D’après des données, environ 95% du marché photovoltaïque mondial est dominé par les cellules solaires en silicium cristallin. Bien que ce matériau soit largement utilisé, il est plus lourd et rigide comparé à d’autres options émergentes. À l’inverse, les perovskites, connues pour leur structure cristalline particulière, sont plus légères et flexibles, offrant ainsi la possibilité de créer des panneaux ultra-fins. Cependant, leur stabilité reste un défi à surmonter.
Les avantages des perovskites
Les perovskites possèdent une large bande interdite, qui, lorsqu’elles sont associées au silicium, ouvrent la voie à des cellules solaires très efficaces. Bien que des études aient mis en évidence que des pertes d’énergie interfaciales constituent un obstacle, la découverte de la molécule de chlorure pourrait offrir une solution à ce problème. Celle-ci présente un effet ferroélectrique prononcé, qui pourrait accroître l’efficacité de conversion dans ces cellules solaires tandem.
Enjeux liés à l’énergie renouvelable
Selon les Nations Unies, 60% de la production mondiale d’électricité dépend encore de combustibles fossiles polluants. Cependant, les sources d’énergie renouvelable connaissent une croissance rapide. On prévoit que la capacité renouvelable mondiale doublera d’ici 2030, avec les panneaux solaires représentant 80% de cette augmentation au cours des cinq prochaines années, grâce à la baisse des coûts et à une accélération des permis.
Une amélioration de l’efficacité des panneaux solaires a fait l’objet de nombreuses recherches ces dernières années, avec de nombreuses innovations explorées pour une éventuelle commercialisation.
Perspectives d’avenir
Les propriétaires pourraient bénéficier de nouvelles options pour équiper leurs habitations grâce à des outils comme le TCD Solar Explorer. Ce dernier permet de simplifier le processus d’installation en proposant des devis compétitifs d’installateurs locaux fiables, tout en offrant des solutions accessibles aux budgets serrés.
Lors des tests, l’innovation liée à la molécule en cage a montré qu’elle pouvait atteindre une efficacité de 22,6% avec des cellules perovskites. Mais en combinant cette technologie avec des cellules solaires tandem en silicium perovskite monolithiques, l’équipe a obtenu une efficacité de conversion très impressionnante, parce qu’elle assurait également une bonne stabilité opérationnelle.
L’avenir pourrait voir l’apparition de cellules solaires plus petites et plus efficaces, intégrées dans des surfaces telles que des fenêtres, ce qui permettrait d’élargir la portée de la production d’énergie durable, au-delà des simples installations sur les toits.
FAQ
Qu’est-ce que la perovskite et pourquoi est-elle importante ?
La perovskite désigne une classe de matériaux ayant une structure cristalline spécifique, qui permet d’atteindre de hautes performances en termes d’efficacité énergétique dans les cellules solaires.
Comment fonctionne le chlorure de diammonium en cage ?
Cette molécule réduit les pertes d’énergie que l’on retrouve entre les différentes couches des cellules solaires, contribuant ainsi à améliorer leur efficacité.
Quelle est la situation actuelle du marché des énergies renouvelables ?
Le marché des énergies renouvelables est en pleine expansion, avec une augmentation prévue de la capacité mondiale, particulièrement dans le solaire, qui est de plus en plus compétitif par rapport aux combustibles fossiles.
Que peuvent faire les propriétaires pour utiliser l’énergie solaire ?
Les propriétaires peuvent explorer des options comme les abonnements solaires sans apport initial, pour bénéficier d’une énergie verte sans coût prohibitif.
Quels sont les défis à relever pour les technologies solaires ?
Les principales difficultés incluent la stabilité des matériaux, la réduction des coûts de fabrication et l’optimisation de l’efficacité des panneaux solaires.
