La cellule solaire organique qui change tout : facteur bifacial record de 99,1%

Une équipe de chercheurs chinois a développé une cellule solaire organique semi-transparente avec un facteur biface de 99,1 %, le plus élevé jamais enregistré, et un rendement de conversion d'énergie de 12,5 %.

Une équipe de chercheurs de deux universités chinoises a obtenu un facteur biface de 99,1% avec un cellule solaire organique semi-transparente, le plus élevé jamais enregistré dans ce type de cellules. Cette cellule a également atteint un rendement de conversion de puissance del 12,5% et une transmission moyenne de la lumière visible de 22,9%.

L'équipe de recherche, composée d'experts de l'Université de technologie de Wuhan et de l'Université Central South de Changsha, a créé une cellule solaire organique semi-transparente utilisant des électrodes à nanofils d'argent (AgNW) et une couche de transport d'électrons à double couche combinant des nanoparticules d'oxyde de zinc (ZnO) et PDINN, un matériau qui améliore l'interface entre la couche active et l'électrode supérieure.

Le professeur Wen Chao Huangl'un des principaux auteurs de l'étude, a expliqué que cette cellule solaire fonctionne aussi bien lorsqu'elle est éclairée par le haut ou par le bas, démontrant une excellente efficacité même avec une lumière de faible intensité ou de faibles angles d'incidence.

Innovation dans la technologie des cellules solaires semi-transparentes

Les cellules solaires organiques semi-transparentes sont très prometteuses en raison de leur transmission élevée et de leur conductivité électrique. Cependant, le document de recherche souligne que le dépôt de nanofils d'argent peut endommager la couche électronique sous-jacente, dégradant ainsi les performances de l'interface.

Dans leur étude, « Une cellule solaire organique semi-transparente avec un facteur bifacial de 99,1 % », publiée dans Matériaux aujourd'hui Énergieles chercheurs décrivent comment l'ajout de PDINN à leur cellule peut combler les défauts de surface du ZnO, empêchant ainsi le contact entre les nanofils d'argent et la couche active et facilitant l'extraction des électrons.

Cette cellule solaire a atteint un rendement de conversion d'énergie de 12,5 %, considéré comme « remarquable » par les chercheurs, et une transmission moyenne de la lumière visible de 22,9 %. En ajustant le rapport entre les matériaux accepteurs et donneurs et la concentration de la couche active, la cellule a atteint une efficacité d'utilisation de la lumière maximale de 4,0 % avec une efficacité de conversion de puissance de 9,5 %. Le professeur Huang a commenté la découverte comme suit :

Cette technologie représente une solution simple pour la fabrication de cellules solaires organiques semi-transparentes de haute performance basées sur des électrodes de nanofils d'argent. La capacité de modulation des couleurs et l'excellent comportement photovoltaïque biface de nos cellules solaires organiques semi-transparentes en font un candidat prometteur pour les applications BIPV (photovoltaïque intégré au bâtiment).

Source: Matériaux aujourd'hui Énergie