Des chercheurs ont atteint une efficacité de 17,6 % avec une cellule solaire flexible entièrement imprimable

Des chercheurs d’une université canadienne ont mis au point une cellule solaire flexible innovante en pérovksite. Entièrement imprimable, celle-ci a atteint un rendement de conversion de 17,6 %.

La communauté scientifique mondiale s’efforce d’améliorer la conception des panneaux solaires. Depuis quelques années, les cellules à base de pérovskite intéressent de plus en plus les chercheurs du fait de leurs nombreux avantages par rapport à leurs homologues en silicium. En plus d’être bon marché et abondant, ce matériau permet, par exemple, de concevoir des panneaux solaires ultra-performants. C’est visiblement pour ces raisons qu’une équipe de l’Université de Victoria, au Canada, a développé une cellule solaire flexible en pérovskite à base de polyéthylène téréphtalate (PET). Une étude qui résume cette recherche a été publiée dans la revue RR Solar le 10 février dernier.

Un prototype de taille réduite

L’article qui s’intitule : « Enhanced Particle-to-Particle Interaction of Tin Oxide Electron Transporter Layer for Scalable Flexible Perovskite Solar Cells » décrit la création d’une cellule solaire flexible entièrement imprimable. Adoptant une conception à pérovskite, celle-ci a atteint un rendement de conversion maximal de 17,6 % lors des essais. Le polyéthylène téréphtalate a été utilisé en guise de substrat. Dans le cadre de leurs travaux de recherche, les universitaires ont créé un prototype de cellule ayant une surface active de 0,049 cm² à base d’un substrat en polyéthylène téréphtalate et d’un réactif appelé chlorure de phényltriméthylammonium.

Un substrat en PET et d’oxyde d'étain et d'indium à gauche, puis recouvert de pérovskite à droite.
Un substrat en PET et d’oxyde d’étain et d’indium à gauche, puis recouvert de pérovskite à droite. Crédit photo : University of Victoria, RRL Solar, Creative Commons License CC BY 4.0

Une nouvelle architecture

Pour concevoir leur composant électronique dont le rôle est de convertir l’énergie solaire en électricité, le groupe de recherche de l’université canadienne a utilisé un processus de fabrication qui se déroule à air ambiant. Le choix du polyéthylène téréphtalate découle du fait qu’il est moins cher que le polyéthylène naphtalate (PEN) couramment utilisé en tant que substrat dans les cellules solaires flexibles. Par contre, contrairement à ce dernier, le PET est très sensible à la chaleur, rendant la fabrication de la cellule particulièrement difficile. Pour résoudre ce problème, les scientifiques ont développé une architecture cellulaire avec un substrat en PET et d’oxyde d’étain et d’indium.

Qu’en est-il des autres paramètres ?

Par ailleurs, la nouvelle cellule comporte une couche de transport d’électrons à base d’oxyde d’étain, un absorbeur en pérovskite à iodure de plomb méthylammonium, une couche de transport de trous Spiro-OMeTAD et un contact métallique en or. Le rendement de conversion de 17,6 % a été atteint dans des conditions d’éclairage standard.

Démonstration de la flexibilité de la cellule solaire.
Démonstration de la flexibilité de la cellule solaire. Crédit photo : University of Victoria, RRL Solar, Creative Commons License CC BY 4.0

En plus de cette valeur, les chercheurs ont enregistré une tension en circuit ouvert de 0,95 V. La cellule a également accusé une densité de courant de court-circuit de 23 mA cm−2. En ce qui concerne le facteur de remplissage, il a été de 80 %. Pour plus d’informations sur cette étude. Que pensez-vous de cette cellule solaire flexible imprimable ? Nous vous invitons à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .

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Source
onlinelibrary.wiley.com

Marc Odilon

J'ai rejoint Neozone en 2020. Avant de me lancer dans la rédaction web en 2014, j'ai suivi des études universitaires en gestion d'entreprise et en commerce international. Mon baccalauréat technique en mécanique industrielle m'a permis de me familiariser avec l'univers de la tech. Installateur de panneaux solaires et électronicien autodidacte, je vous fais découvrir tous les jours les principales actualités des nouvelles technologies. Curieux de nature et grand amoureux du web, je suis un rédacteur polyvalent et ma plume n'a pas de limites. Quand je ne travaille pas, je fais du jogging !

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