L'énergie solaire révolutionnée : les scientifiques améliorent la stabilité des cellules pérovskites

L'Université Rice a développé une solution révolutionnaire pour améliorer la stabilité des cellules solaires à pérovskite, apportant ainsi une innovation prometteuse à l'énergie solaire

Le pérovskites ils représentent véritablement une révolution dans le domaine de l'énergie solaire, grâce à une innovation qui pourrait enfin résoudre l'un des problèmes les plus complexes : la stabilité. Nous sommes à une époque où l’Accord de Paris de 2016 a imposé à l’humanité un défi historique : limiter l’augmentation de la température mondiale à 1,5°C. Pour atteindre cet objectif, nous devons réduire considérablement notre dépendance aux combustibles fossiles et accélérer l’adoption des énergies renouvelables, avec l’énergie solaire en première ligne.

Dans le panorama des technologies solaires, les cellules pérovskites sont considérées comme l’avenir. Ils offrent des rendements élevés et pourraient représenter un tournant pour l’ensemble du secteur énergétique. Cependant, malgré leurs promesses, leur fragilité constitue jusqu’à présent un obstacle insurmontable. Ces cellules ont en effet tendance à se détériorer rapidement lorsqu’elles sont exposées à des conditions environnementales défavorables, telles que l’humidité et des températures élevées, limitant ainsi leur potentiel commercial.

Aujourd’hui, quelque chose change. Une équipe de scientifiques deUniversité du riz de Houston, dirigé par le professeur Aditya Mohite, a développé une solution innovante qui pourrait inverser cette situation. Ils ont découvert qu’en combinant l’iodure de plomb formamidinium (FAPbI3) avec de la pérovskite bidimensionnelle (2D), la stabilité des cellules pouvait être considérablement améliorée. FAPbI3, bien qu'il soit chimiquement stable, souffre d'une instabilité structurelle qui peut conduire à la formation de nouveaux cristaux et compromettre l'efficacité cellulaire. La pérovskite 2D, avec sa structure unique, parvient à stabiliser FAPbI3, créant ainsi un film photovoltaïque de qualité supérieure.

Des tests prometteurs pour une percée vers la commercialisation

Les résultats ont été exceptionnels. Les cellules solaires traitées avec cette nouvelle technique ont conservé un rendement élevé, ne perdant que 3 % après plus de 1 000 heures de fonctionnement à des températures avoisinant 85°C. Et ce n'est pas tout : ces cellules n'ont montré aucun signe de dégradation après 20 jours d'exposition continue au soleil, un résultat remarquable si l'on considère que les cellules sans pérovskite 2D ont commencé à se détériorer après seulement 2 jours d'exposition.

Cette innovation a non seulement amélioré la stabilité, mais a également augmenté l'efficacité globale des cellules, réduisant ainsi les désordres internes du film photovoltaïque et optimisant la réponse du matériau à la lumière. Cela signifie que non seulement les cellules dureront plus longtemps, mais qu’elles convertiront plus efficacement la lumière du soleil en électricité. De plus, le processus de production de ces cellules se déroule à des températures relativement basses, inférieures à 150°C, ce qui rend la fabrication plus simple et moins chère que les panneaux de silicium traditionnels. Cela pourrait entraîner des réductions de coûts significatives, rendant l’énergie solaire encore plus accessible.

Source: Université du riz