Cellule solaire en pérovskite : pourquoi ce record de rendement énergétique pourrait tout changer ?

Le pérovskite est un minéral composé d’oxyde de calcium et de titane, de formule CaTiO3. Il figure parmi les minéraux les plus abondants sur la Terre. Découvert en 1839 par L. A. Perovski, minéralogiste russe, ce matériau est un excellent conducteur de courant électrique. Il possède une grande capacité d’absorption de la lumière, le rendant ainsi intéressant pour la fabrication de panneaux photovoltaïques. De plus, les cellules solaires en pérovskite sont plus rapides et plus faciles à produire. Ces dix dernières années, cette technologie a connu une évolution importante. En effet, son rendement énergétique continue de progresser. Dans cette nouvelle étude, un groupe de chercheurs de l’Université National de Singapour (NUS) a déclaré avoir pu atteindre une efficacité de conversion d’énergie de 24,35 %. Le point sur cette avancée.

Qu’est-ce qui distingue cette innovation ?

Selon ces chercheurs de la NUS, leur version de cellule solaire en pérovskite présente actuellement le rendement le plus élevé, avec une surface active de 1 cm². Il s’agit d’une grande percée dans l’industrie solaire, car elle pourrait ouvrir la voie à la production de panneaux moins coûteux, plus efficaces et plus écologiques. Ces experts ont noté qu’avant leur exploit, cette technologie de pointe possédait une efficacité de 23,7 %. Ils ont obtenu cette amélioration en y incorporant un matériau de transport de charge innovant. Au cours de leur expérience, ils ont constaté que leurs nouvelles cellules photovoltaïques avaient des propriétés optiques, électriques et chimiques plus élevées. Ce qui permet d’améliorer à la fois leurs performances et leur durée de vie.

Ces cellules solaires en pérovskite ont également la particularité d’avoir une structure inversée. D’après ces ingénieurs, cette innovation a été mise au point après 14 ans de travaux de recherche et de développement. Il est bon de noter qu’avec sa structure inversée, celle-ci est la première à avoir pu surpasser les cellules à structure normale de 1 cm². Cette avancée est toujours liée à la présence d’un nouveau matériau d’interface dans le dispositif. De plus, les scientifiques ont observé un progrès au niveau de la stabilité et de l’évolutivité. Le professeur Hou Yi, un des auteurs principaux de l’étude, a affirmé que ce rendement record de 24,35 % a été inscrit dans les tableaux d’efficacité des cellules solaires, version 62, en 2023.

Quels sont les autres atouts de cette technologie ?

Ces ingénieurs singapouriens cherchent à libérer le véritable potentiel des modules photovoltaïques en pérovskite. Les résultats encourageants qu’ils ont publiés pourraient accélérer la commercialisation de cette technologie conjuguant efficacité, stabilité et prix abordable. Wang Xi, étudiant en doctorat à la NUS, a déclaré que toute l’équipe est optimiste sur les perspectives de cette invention. Celle-ci pourrait contribuer à un avenir énergétique durable et renouvelable. Ainsi, plusieurs pays pourraient ne plus dépendre des énergies fossiles, en vue d’atteindre la neutralité carbone.

Aujourd’hui, ce groupe de recherche étudie la solution idéale pour augmenter davantage la stabilité des cellules solaires en pérovskite, connues pour leur faible résistance à l’humidité et au temps. Il vise à leur procurer une stabilité opérationnelle de 25 ans, explique le professeur Hou Yi. Il réalise aussi les travaux nécessaires pour transformer ces cellules améliorées en modules en augmentant leur taille. Après cette étape cruciale, il pourrait vérifier la viabilité commerciale et l’efficacité de cette innovation à grande échelle. Pour vous informer davantage sur cette invention, rendez-vous sur News.nus.edu.sg.