Photovoltaïque, l'Italie se concentre également sur la pérovskite : créer des cellules solaires qui atteignent 30 % d'efficacité si elles sont utilisées en tandem

Solertix innove dans ses panneaux solaires en pérovskite, atteignant 20,7% d'efficacité grâce à de nouveaux procédés d'interconnexion laser

La technologie pérovskite s’avère être l’une des solutions les plus prometteuses pour l’efficacité énergétique des panneaux solaires. Non seulement l'Italie, mais aussi des pays comme la Suisse et le Japon font de grands progrès dans ce secteur. La pérovskite, un matériau qui révolutionne le domaine de l'énergie solaire, offre des avantages significatifs par rapport aux panneaux de silicium traditionnels grâce à sa capacité à convertir davantage de lumière solaire en électricité. En particulier, une start-up italienne repousse les limites de l’innovation, à l’instar d’autres leaders mondiaux.

Le spécialiste italien de la pérovskite, Solertixune division du producteur d'énergie solaire FuturaSuna développé des mini panneaux solaires en pérovskite d'une surface active de 2,6 cm² et d'unefficacité de conversion énergétique de 20,7 %. Directeur technique de Solertix, Francesco Di Giacomoa expliqué :

Nous avons optimisé les processus laser pour créer les connexions entre les cellules du panneau. Puisque la surface utilisée pour ces connexions ne produit pas d’énergie, nous avons introduit une nouvelle conception pour minimiser cette surface sans provoquer de pertes supplémentaires.

Le facteur qui en tient compte est le facteur de remplissage géométrique (GFF), qui décrit le rapport entre la surface active et la surface totale, y compris les connexions, et nous avons atteint un record d'environ 99,6%, alors qu'il est normalement difficile de le dépasser. 95%.

Dans l'article de recherche « Au-delà de 99,5 % du facteur de remplissage géométrique dans les minimodules solaires pérovskites avec structuration laser avancée », rédigé en collaboration avec des scientifiques de l'Université de Rome Tor Vergata, dont Solertix est une spin-off, la startup italienne a expliqué que , en passant des cellules aux modules pérovskites, les pertes peuvent être causées par des inégalités de couche, des pertes ohmiques P2, des courts-circuits entre P1 et P3 et des pertes de résistance de feuille.

Lors de la construction des modules solaires, il y a trois phases de gravure, appelées P1, P2 et P3, qui servent à créer les connexions entre les cellules. Les phases P1 et P3 isolent les couches de contact arrière des cellules voisines, tandis que la phase P2 crée un chemin électrique entre le contact arrière d'une cellule et le contact avant de la cellule adjacente. La phase P3, en particulier, peut provoquer des problèmes tels qu'un contact arrière détaché ou une mauvaise isolation électrique, dus à des résidus restant dans la rainure.

Structure du module et résultats des tests

Le module a été construit avec trois cellules, chacune d'une superficie de 0,87 cm². Les cellules ont été conçues avec un substrat en verre et en oxyde d'étain et d'indium (ITO), un matériau de transport de charge appelé poly(triarylamine) (PTAA), un absorbeur de pérovskite, une couche de transport d'électrons appelée PCBM, une couche tampon de BCP et un cuivre (Cu ) contact métallique, comme l'expliquent les chercheurs :

Nous avons conçu deux formes rectangulaires avec une surface active de 1 cm² pour réduire les pertes résistives qui se produisent principalement au niveau de l'électrode TCO : les zones actives sont définies par une gravure P3, suivie d'une gravure P2 pour utiliser l'électrode métallique restante comme courant électrode de collecte pour le TCO.

Les experts ont noté que l'utilisation du procédé P2-P3 a permis l'intégration d'une grille de collecte de courant utilisant la même couche métallique que les électrodes supérieures. L'équipe a testé un module construit avec cette architecture et une interconnexion ultra-étroite de 19,5 μm dans des conditions d'éclairage standard, constatant qu'il peut atteindre une efficacité de 20,7 %, un facteur de remplissage de 81,7 % et un facteur de remplissage géométrique de 96 %, sans détecter de résistances résistives significatives. pertes.

En ce qui concerne l'avenir, l'équipe a déclaré vouloir appliquer une procédure d'alignement avancée pour éviter d'éventuelles déformations du module pendant le traitement, comme le souligne Di Giacomo :

En appliquant cette nouvelle approche aux modules semi-transparents fabriqués à partir de Solertix, nous sommes sur le point d'atteindre une efficacité de 30 % en utilisant un tandem 4T à surface adaptée avec un module pérovskite sur une cellule de silicium.

Source: Matériaux énergétiques avancés