Une nouvelle cellule solaire tandem pérovskite/silicium a établi un rendement record de 32,5 %.
La pérovskite et le silicium s’avèrent être un duo formidable dans le monde des cellules solaires, et ils viennent d’atteindre un nouveau record d’efficacité. Une équipe du Helmholtz Zentrum Berlin (HZB) a mis au point des cellules solaires dont l’efficacité dépasse 32 %.
Le silicium a longtemps été la norme industrielle pour les cellules solaires, grâce à son efficacité, sa durabilité et son coût, mais les dispositifs actuels approchent de la limite maximale théorique d’efficacité. La pérovskite, quant à elle, est une jeune pousse qui a rapidement gravi les échelons et qui menace de lui ravir la couronne.
Mais le meilleur résultat semble être lorsque ces deux matériaux mettent de côté leur rivalité et font équipe. Les cellules solaires en tandem pérovskite/silicium sont plus efficaces que les deux matériaux seuls, grâce à leur capacité à récolter différentes parties du spectre solaire – la pérovskite capte mieux la lumière bleue, tandis que le silicium se concentre davantage sur les longueurs d’onde rouges et infrarouges.
Le nouveau dispositif HZB est composé d’une cellule supérieure constituée de plusieurs fines couches de pérovskite, et d’une cellule inférieure qui fait de même avec du silicium. Le fait de disposer d’une série de couches permet aux différentes couleurs de lumière de filtrer jusqu’aux niveaux inférieurs, et minimise les pertes électriques. L’équipe a également conçu une nouvelle interface entre la zone active et les électrodes, ce qui a permis d’améliorer l’efficacité globale de la cellule.
Vue éclatée de la nouvelle cellule solaire tandem pérovskite/silicium.
Le résultat final est une cellule solaire tandem pérovskite/silicium qui affiche un rendement de 32,5 %. Ce nouveau record, qui a été vérifié de manière indépendante, est actuellement le plus élevé de toutes les technologies photovoltaïques émergentes, selon un tableau conservé et régulièrement mis à jour par le National Renewable Energy Lab (NREL). Il s’agit d’un progrès considérable par rapport au précédent record de 31,25 %, atteint il y a quelques mois à peine, alors que l’année précédente, il frôlait les 30 %. L’équipe affirme que cette dernière avancée fait entrer la technologie dans un nouveau domaine important.
« À 32,5 %, l’efficacité des cellules solaires des tandems de HZB se situe désormais dans des gammes qui n’étaient auparavant atteintes que par des semi-conducteurs III/V coûteux », a déclaré le professeur Bernd Rech, directeur scientifique de HZB. « Le graphique du NREL montre clairement à quel point les deux dernières augmentations de l’EPFL et de HZB sont vraiment spectaculaires. »
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