Des scientifiques allemands ont développé une technologie de production de masse des cellules solaires à pérovskite les plus avancées

La revue scientifique la plus prestigieuse Nature Energy a publié un article de scientifiques allemands sur le développement d’une technologie pour la production évolutive des cellules solaires à pérovskite les plus avancées d’aujourd’hui. Nous parlons d’une cellule solaire tandem entièrement pérovskite, dont les deux couches contiennent les structures cristallines de ces seuls minéraux. Cela signifie que de tels éléments peuvent être réalisés simplement et rapidement sans perdre un rendement assez élevé.

Les cellules solaires en tandem permettent aux cellules de fonctionner sur un spectre d’énergie plus large. Par exemple, la couche supérieure de silicium absorbe les spectres rouge et infrarouge, tandis que la couche inférieure de pérovskite absorbe le bleu et le vert. La semaine dernière, de telles cellules de pérovskite en tandem ont établi un record d’efficacité, lorsque l’efficacité des cellules photovoltaïques a dépassé 30% pour la première fois de l’histoire (pour une cellule de 1 cm2, ce qui est important, car l’efficacité diminue avec l’augmentation de l’échelle). Le résultat est étonnant, même s’il convient de rappeler que l’une des couches de cet élément est en silicium avec toutes les caractéristiques de production qui en découlent, y compris un traitement coûteux.

Dans une nouvelle étude, des scientifiques de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) ont entrepris de créer une cellule tandem exclusivement à partir de minéraux pérovskites avec différentes bandes interdites, ce qui permettrait aux couches supérieure et inférieure de la cellule de fonctionner avec différents spectres et d’éviter le l’utilisation du silicium. Le résultat était si bon que les scientifiques ont qualifié le développement de voie directe vers la production de masse de cellules de pérovskite pures en tandem.

En utilisant une combinaison d’application mécanique de solutions et de dépôt sous vide, les chercheurs ont créé une cellule qui, avec une surface nette de la cellule photoélectrique de 12,25 cm2 (hors cadres et électrodes de contact), a montré une efficacité de 19,1 %. Dans la fabrication du même élément d’une surface de 0,1 cm2, le rendement était de 23,5%. La mise à l’échelle multiple du processus de fabrication n’a entraîné qu’une baisse incomplète de 5 % de l’efficacité. Cela signifie que la technologie de traitement peut être étendue à la masse sans perte significative d’efficacité. Dans le même temps, les principaux avantages de la production de cellules pérovskites sont conservés – le traitement à l’aide de solutions liquides et, par conséquent, la possibilité de créer des surfaces photovoltaïques de formes complexes et sur un substrat flexible.

Source de l’image : Bahram Abdollahi Nejand, KIT

Source : Institut de technologie de Karlsruhe. La recherche est disponible gratuitement auprès de Nature Energy sur https://rdcu.be/cRW93.