Photovoltaïque : Cette cellule solaire tandem 4T à 3 couches a atteint un rendement record de 31,5 %
L'Université des sciences et technologies du Roi Abdallah (KAUST) a développé une cellule solaire tandem à quatre bornes avec un rendement record de 31,5 %
La pérovskite représente l'avenir du photovoltaïque. Il existe plusieurs exemples de cellules solaires produites dans ce matériau qui rivalisent pour remporter le record d'efficacité.
C'est maintenant au tour d'un groupe de chercheurs de l'Université des sciences et technologies du roi Abdallah (KAUST) sur lequel il a posté Lettres énergétiques ACS une découverte extraordinaire : la création d'un Cellule solaire tandem à quatre bornes avec une efficacité jamais vue auparavant. Mais pourquoi cette technologie est-elle si spéciale ? Et qu’est-ce que cela pourrait signifier pour l’avenir des énergies renouvelables ?
Cette nouvelle cellule solaire utilise une configuration à triple jonction composée de trois couches de matériaux différents: deux couches de pérovskite et une de silicium, sur une surface de 1 cm². L'équipe de recherche dirigée par Stefaan De Wolf a surmonté de nombreuses difficultés techniques et est parvenue à créer une connexion efficace entre les différentes couches de pérovskite.
Les scientifiques ont développé des couches de connexion spéciales entre les éléments pérovskites, optimisant le transport des trous grâce à un composé innovant appelé PFN-Br, associé à de l'oxyde de nickel (NiOx).
La cellule supérieure à pérovskite a été construite sur un substrat de verre et d'oxyde d'étain et d'indium, en utilisant un type particulier de pérovskite. Pour améliorer l'efficacité, un contact en métal argenté et un revêtement antireflet au fluorure de magnésium (MgF2) ont été ajoutés. La cellule comprend également une couche de transport d'électrons à base de buckminsterfullerène (C60), qui augmente considérablement la conversion de la lumière solaire en énergie électrique.
La nouvelle cellule solaire tandem a atteint un rendement de conversion de 31,5%, avec 14,3 % provenant de la cellule pérovskite supérieure et 17,2 % de la combinaison de la cellule pérovskite moyenne et de la cellule inférieure en silicium. Ces composants ont été intégrés dans une cellule tandem monolithique pérovskite/silicium, démontrant une stabilité remarquable et conservant environ 80 % de l’efficacité initiale même après 25 heures de fonctionnement à pleine puissance.
Autres développements dans le domaine des cellules solaires
Malgré les réalisations exceptionnelles de KAUST, d'autres innovations récentes ont encore repoussé les limites de l'efficacité des cellules solaires. LONGi Green Energy Technology a atteint un nouveau record de 33,9 % pour les cellules solaires tandem en silicium et pérovskite, dépassant les 33,7 % précédents de KAUST. L'Université nationale de Singapour a également réalisé des progrès significatifs avec une cellule solaire tandem à triple jonction pérovskite/pérovskite/silicium, atteignant un rendement de 27,1 %.
Ces développements montrent comment la recherche en cours dans les technologies photovoltaïques conduit à des améliorations significatives, promettant un avenir de plus en plus brillant pour les énergies renouvelables.
Source: Lettres énergétiques ACS
