Les nouvelles conceptions de cellules solaires en silicium pérovskite ont atteint un rendement de conversion de 27,7 %.

L’utilisation de cellules solaires photovoltaïques comme source d’énergie renouvelable est en plein essor, car la technologie devient plus efficace et moins coûteuse. L’empilement de cellules solaires en pérovskite sur des cellules en silicium est un moyen d’augmenter la quantité de lumière solaire exploitée, et les chercheurs de l’Université nationale australienne (ANU) ont battu un nouveau record d’efficacité pour ces cellules solaires en tandem.

Les chercheurs affirment que leurs nouvelles cellules solaires en tandem pérovskite-silicium ont atteint un rendement de 27,7 % pour la conversion de la lumière du soleil en énergie. C’est plus du double de ce qu’était la technologie il y a cinq ans (13,7 %), et un progrès décent par rapport aux rapports d’il y a deux ans (25,2 %).

Il est intéressant de noter que ce rendement est déjà supérieur à celui de la plupart des cellules solaires disponibles dans le commerce, qui tournent autour de 20 %. Celles-ci sont uniquement basées sur le silicium, et cette technologie devrait atteindre sa limite supérieure maximale dans les prochaines années.

Le silicium et la pérovskite sont tous deux capables de convertir la lumière du soleil en énergie, mais ensemble, ils fonctionnent encore mieux. En effet, les deux matériaux absorbent des longueurs d’onde différentes de la lumière : le silicium capte principalement la lumière rouge et infrarouge, tandis que la pérovskite se spécialise dans le vert et le bleu.

Kylie Catchpole et The Duong, chercheurs de l’ANU sur l’étude

Pour en tirer le meilleur parti, les chercheurs empilent des cellules de pérovskite semi-transparentes sur des cellules de silicium. La pérovskite capte ce dont elle a besoin, tandis que les autres longueurs d’onde filtrent jusqu’au silicium. Dans ce cas, les chercheurs de l’ANU ont rendu la conception encore plus efficace en modifiant la couche supérieure.

« Nous avons recouvert les couches actives de la pérovskite dans les cellules solaires en pérovskite avec un nouveau matériau, le bromure de n-butylammonium, qui est un autre type de matériau en pérovskite mais qui s’arrange de manière bidimensionnelle », explique The Duong, chercheur principal de l’étude, à New Atlas. « Ce matériau aide à réduire les défauts à la surface des couches actives de la pérovskite, il améliore donc les performances des cellules solaires en pérovskite ».

L’équipe travaille actuellement à améliorer encore cette efficacité, la commercialisation de la technologie approchant rapidement. Selon les chercheurs, l’efficacité ne doit atteindre qu’environ 30% avant de devenir viable pour la production de masse, ce qui devrait se produire vers 2023.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/aenm.201903553

https://www.anu.edu.au/news/all-news/new-record-could-usher-in-new-era-for-solar-energy