Dans un monde hyperconnecté, l’alimentation énergétique des objets intelligents devient un enjeu clé. Pour cette raison, une équipe internationale, composée de chercheurs affiliés à plusieurs institutions prestigieuses, notamment l’Imperial College London, l’École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), l’Université de South Bank de Londres et l’University College de Londres, a mis au point une cellule révolutionnaire pensée pour la capture de l’énergie solaire en intérieur. À noter que la recherche a également impliqué la société chinoise Phoenixolar Co. Ltd.
Une conception révolutionnaire
Le secret de cette innovation réside dans une approche baptisée traitement à triple passivation (TPT). Elle consiste à utiliser trois composés chimiques, à savoir, du chlorure de rubidium (RbCl), du N,N-diméthyloctylammonium iodure (DMOAI) et du chlorure de phénéthylammonium (PEACl). Le but est de corriger les défauts cristallins du matériau pérovskite. Ces défauts, comparés par le chercheur Siming Huang, auteur principal de l’étude publié dans Advanced Functional Materials, à un « gâteau coupé en morceaux », entravent la circulation des charges électriques. Grâce à cette combinaison synergique, l’équipe a pu « recoller » le gâteau, facilitant ainsi le passage des charges. Chaque ingrédient joue un rôle précis. Le RbCl favorise une croissance uniforme des cristaux, tandis que le DMOAI et le PEACl stabilisent les ions halogénures et empêchent leur ségrégation, un phénomène qui nuit à la performance optoélectronique du matériau.
Des résultats largement prometteurs
La cellule solaire développée repose sur une pérovskite de type FA₀.₆₄MA₀.₃₆Pb(I₀.₆₄Br₀.₃₆)₃, avec une bande interdite parfaitement adaptée à la lumière ambiante des environnements intérieurs, soit de 1,75 eV. Les tests réalisés sous un éclairage de 1000 lux ont confirmé une efficacité de conversion de 37,6 %. Mais au-delà de sa performance brute, c’est la stabilité du dispositif qui impressionne. Après 3 200 heures de stockage dans des conditions ambiantes et à faible humidité, la cellule solaire à pérovskite a maintenu 92 % de son efficacité d’origine. À titre de comparaison, une cellule solaire photovoltaïque témoin non traitée avec le procédé TPT n’a conservé que 76 % de son rendement initial.
Un avenir plus durable
Par ailleurs, lors d’un test de résistance, impliquant une exposition continue à une lumière intense à 55 °C pendant 300 heures, la cellule TPT a conservé 76 % de son efficacité, contre seulement 47 % pour la version non traitée. Cette avancée technologique pourrait transformer la manière dont nous alimentons les objets IoT. Télécommandes, capteurs, claviers, systèmes d’alarme… tous ces appareils pourraient fonctionner de manière autonome grâce simplement à la lumière ambiante.
Dans un contexte où l’on prévoit plus de 500 milliards d’objets connectés d’ici à 2030, l’impact environnemental et économique d’une telle solution pourrait donc être considérable. Plus d’infos : advanced.onlinelibrary.wiley.com. Possédez-vous des appareils dotés de panneaux solaires d’intérieur dans votre domicile ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .