La Northwestern University dévoile une cellule solaire à pérovskite dotée d’une efficacité de conversion record

Les cellules solaires à pérovskite sont considérées comme l’avenir de l’énergie solaire photovoltaïque. Elles sont convoitées du fait de leur faible coût de fabrication. À cela s’ajoute une efficacité de conversion élevée. Effectivement, les cellules solaires conventionnelles utilisent des plaquettes de silicium qui, en plus d’être complexes à fabriquer, ne peuvent absorber qu’une plage fixe du spectre solaire. Contrairement à cela, les cellules solaires à pérovskite sont réputées pour leur grande capacité d’absorption de la lumière ainsi que leur durée de vie prolongée. Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Science, une équipe de chercheurs de la Northwestern University, dans l’État de l’Illinois, aux États-Unis, affirme avoir réussi à mettre au point une solution pour améliorer davantage l’efficacité de conversion de ce type de cellule.

Des molécules pour faire la différence

Concrètement, le professeur Ted Sargent et ses collaborateurs ont atteint un rendement de conversion record de 25,1 % avec leur nouvelle conception de cellules solaires à pérovskite. Pour atteindre une telle efficacité, ils ont adopté une approche qui consiste à combiner deux molécules. Le but est de réduire les pertes énergétiques qui se manifestent au moment où la lumière du soleil est convertie en électricité. L’équipe a ainsi intégré dans les cellules une molécule qui s’attaque à un phénomène connu sous le nom de recombinaison de surface, dans lequel les électrons sont perdus lorsqu’ils sont piégés par des défauts. La deuxième molécule a pour rôle de perturber la recombinaison au niveau de l’interface entre les couches.

Une efficacité certifiée

À noter que les performances réalisées par la cellule solaire nouvellement développée ont été certifiées par le National Renewable Energy Lab (NREL). Le précédent record était de 24,09 %. Pour le professeur Sargent, cette avancée constitue un grand pas vers la conception de panneaux solaires photovoltaïques ultra efficaces. « La technologie solaire à pérovskite progresse rapidement et l’accent mis sur la recherche et le développement passe de l’absorbeur de masse aux interfaces (…) Ce changement représente un point critique dans l’amélioration de l’efficacité et de la stabilité, nous rapprochant ainsi d’une collecte solaire de plus en plus efficace », a-t-il expliqué.

Une approche innovante

En effet, les cellules solaires à pérovskite actuelles présentent un grand problème : leur instabilité. Pour cette nouvelle recherche, les scientifiques ont mis l’accent sur la capacité à retenir les électrons générés pour augmenter l’efficacité plutôt que de chercher à accroître la capacité d’absorption de la lumière solaire. L’auteur principal de l’étude, un étudiant postdoctoral répondant au nom de Cheng Liu, a laissé entendre que la découverte d’un mécanisme permettant à deux molécules de travailler de concert constituait une approche innovante. Elle devrait contribuer à l’amélioration de la conception des futurs panneaux solaires constitués de cellules à pérovskite. Pour plus d’informations sur cette recherche révolutionnaire, veuillez vous rendre sur cette page. Que pensez-vous de cette innovation ? Nous vous invitons à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .