Percée énergétique : Des modules solaires pérovskites atteignent un rendement record de 20,05%
Des chercheurs ont franchi une étape cruciale dans le développement de l’énergie solaire, en atteignant un rendement de conversion de puissance de 20,05% pour des modules photovoltaïques à pérovskite de grande surface.Cette avancée promet de rendre l’énergie solaire plus abordable et accessible, ouvrant la voie à une transition énergétique plus rapide.
Les cellules solaires à pérovskite, composées de matériaux hybrides organiques-inorganiques, sont depuis des années considérées comme une alternative prometteuse aux cellules solaires traditionnelles en silicium. Leur potentiel réside dans leur coût de production potentiellement plus faible et leur capacité à atteindre des rendements comparables, voire supérieurs. Cependant, des défis liés à leur stabilité et à leur industrialisation entravaient leur déploiement à grande échelle.
L’équipe de recherche a mis au point une nouvelle stratégie, baptisée “SAM-in-matrix”, pour améliorer la performance et la durabilité de ces cellules. Cette technique consiste à disperser des molécules auto-assemblées (SAM) dans une matrice stable de tris(pentafluorophényl)borane. Cette approche innovante permet de surmonter les problèmes d’agrégation et d’hydrophobicité souvent rencontrés avec les SAM, tout en créant des canaux de transport de charges plus efficaces.
Les résultats expérimentaux, corroborés par des simulations informatiques, démontrent que cette stratégie améliore significativement l’efficacité des dispositifs, quel que soit le type de SAM utilisé. Elle favorise également la formation de films de pérovskite de grande surface avec une meilleure qualité cristalline et une conductivité accrue.
Un module de 1 m x 2 m a été fabriqué en utilisant cette technologie,obtenant une certification de rendement de 20,05%. Ce résultat représente une avancée significative vers la commercialisation des cellules solaires à pérovskite.
Comprendre les pérovskites : une technologie en plein essor
Les pérovskites, nommées d’après le minéral d’origine, présentent une structure cristalline particulière qui leur confère des propriétés optoélectroniques exceptionnelles.Elles absorbent efficacement la lumière du soleil et la convertissent en électricité. Leur flexibilité et leur légèreté les rendent également adaptables à diverses applications, allant des toits solaires aux dispositifs portables.
Les avantages potentiels de cette technologie sont nombreux :
* Coût réduit : Les pérovskites sont fabriquées à partir de matériaux abondants et peu coûteux.
* Rendement élevé : Les cellules à pérovskite atteignent déjà des rendements comparables à ceux des cellules en silicium.
* Flexibilité : Elles peuvent être utilisées sur des surfaces courbes ou flexibles.
* Production simplifiée : Leur fabrication nécessite moins d’énergie et des processus moins complexes que ceux des cellules en silicium.
L’avenir de l’énergie solaire est-il pérovskite ?
Bien que des défis subsistent en termes de stabilité à long terme et de gestion des matériaux potentiellement toxiques, les progrès réalisés grâce à des innovations comme la stratégie “SAM-in-matrix” laissent entrevoir un avenir prometteur pour les cellules solaires à pérovskite. Cette technologie pourrait jouer un rôle clé dans la lutte contre le changement climatique et la transition vers un système énergétique plus durable. Les prochaines étapes consisteront à améliorer la durabilité des modules et à optimiser les processus de fabrication pour une production à grande échelle.