Une cellule solaire à pérovskite de l’EPFL atteint un rendement de conversion record de 23,3 %

Dans l’objectif de réduire notre dépendance aux combustibles fossiles, les scientifiques s’efforcent d’améliorer la conception des dispositifs de production d’énergie renouvelable tels que les panneaux solaires. Un groupe de recherche dirigé par l’EPFL, en Suisse, a ainsi publié récemment dans la revue Nature une nouvelle étude intitulée « Dopant-additive synergism enhances perovskite solar modules » (ou La synergie dopant-additif améliore les modules solaires perovskites). Comme son titre le suggère, l’article décrit l’invention d’une nouvelle cellule solaire à pérovskite dotée d’une meilleure efficacité de conversion. Les chercheurs affirment s’être appuyés sur les résultats d’une étude précédente qui avait permis de concevoir des cellules solaires à pérovskite 2D/3D dotées d’un rendement de 25,32 %.

Un nouveau record mondial

Selon l’auteur principal de l’étude, Mohammad Khaja Nazeeruddin, la nouvelle conception se distingue de celle dévoilée en juillet 2023 par le fait que la cellule nouvellement développée adopte une plus grande surface. Qui plus est, elle a atteint un rendement de conversion de 23,3 %, soit le plus élevé actuellement dans l’univers des cellules solaires à pérovskite. Cet exploit aurait été rendu possible par la mise en œuvre d’une conception ingénieuse impliquant une stratégie de combinaison synergique dopant-additif visant à améliorer l’uniformité et la cristallinité de l’absorbeur cellulaire.

Un projet d’envergure internationale

Avant d’aller plus loin, il convient de noter que l’étude a également vu la participation de chercheurs de l’Académie chinoise des sciences et des universités Xi’an Jiaotong et Soochow en Chine. L’équipe comprenait aussi des scientifiques affiliés à l’université d’État Lomonosov de Moscou en Russie, à l’Institut luxembourgeois des sciences et technologies (LIST), à l’université Julius Maximilian de Würzburg en Allemagne et à l’université Toin de Yokohama au Japon. Pour concevoir la nouvelle cellule solaire à pérovskite, le groupe de recherche a utilisé du chlorure de méthylammonium comme dopant. Celui-ci a été combiné à un additif appelé chlorure de 1,3-bis(cyanométhyl)imidazolium ([Bcmim]Cl).

Des résultats prometteurs

Pour évaluer l’efficacité de la cellule, les chercheurs l’ont utilisé pour concevoir un prototype de panneau solaire à pérovskite. Le module intégrait un substrat en oxyde d’étain ainsi qu’une couche de transport d’électrons en oxyde de titane et en oxyde d’étain. De plus, l’équipe y a ajouté une couche de pérovskite 3D et une couche de pérovskite 2D. Le panneau comprenait aussi une couche de transport de trous spiro-OMeTAD ainsi qu’un contact métallique à base d’or. Lors des tests en conditions réelles, le nouveau panneau solaire a atteint une efficacité maximale de 23,3 % et un rendement stabilisé de 22,97 % sur une surface de 27,22 cm². « Cela nous rapproche de la commercialisation de cette technologie révolutionnaire et marque une avancée significative dans le domaine des cellules solaires à pérovskite », a déclaré Mohammad Khaja Nazeeruddin. Plus d’infos : nature.com. Des résultats prometteurs selon les chercheurs, et vous qu’en pensez-vous ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .