Les chercheurs photovoltaïques et taïwanais révèlent une cellule solaire en tandem peroskite-sicien avec une efficacité de 31,5%

Academia Sinica Di Taiwan développe une cellule solaire en tandem pérovskite-silicicien avec une efficacité de 31,5%: une optimisation de production à grande échelle est en cours

Une équipe de chercheurs de Academia SinicaL'institut de recherche le plus prestigieux de Taïwan a annoncé une étape importante dans le secteur des énergies renouvelables. Les scientifiques en ont développé un Perovskite-silicio en tandem à cellules solaires avec deux bornes (2T)capable d'atteindre une efficacité de conversion d'énergie de 31,5%.

Selon une déclaration officielle publiée par l'Institut, l'équipe de recherche s'est déjà engagée à améliorer encore le projet. Les objectifs incluent l'optimisation du processus de production, l'augmentation de la surface des cellules, l'amélioration de la stabilité des composants stratifiés et le développement de méthodes de fabrication adaptées à Production industrielle à grande échelle.

« Notre grande efficacité a été obtenue en réduisant les pertes d'interface », a expliqué l'équipe. Cette déclaration souligne comment l'amélioration de la technologie derrière les cellules est cruciale pour obtenir des performances supérieures.

Structure et matériaux de la nouvelle cellule en tandem solaire

La cellule en tandem a été réalisée en combinant des technologies innovantes pour la section inférieure et supérieure. Pour le dispositif inférieur, les chercheurs ont utilisé un Technologie solaire étherlogique cristalline (HJT)sans fournir d'autres détails spécifiques sur la configuration.

L'appareil supérieur, en revanche, est basé sur une cellule solaire de pérovskite qui intègre différents matériaux avancés:

• Oxyde indio-stagno (ito) comme substrat;
• UN Couche de transport de lacunes (HTL) composé de nickel (Niox) oxyde et phonfonico acide (ME-4PACZ);
• UN Absorbateur de pérovskite;
• UN Couche de transport d'électrons (ETL) Fait de Fullerène (C60);
• UN couche de tampon d'oxyde d'étain (snox);
• UN Contact transparent arrière dans l'oxyde indio-zinco (IZO);
• UN contact métallique en argent (AG);
• UN revêtement anti-réfléchissant basé sur le fluorure de magnésium (MGF2).

Cette combinaison de matériaux permet à la cellule d'atteindre un haut niveau d'efficacité, tout en maintenant une conception compacte et optimisée.

Comparaison avec les enregistrements de l'efficacité mondiale

Malgré le succès du projet universitaire Sinica, le record du monde pour l'efficacité des cellules en tandem pérovskite-silicium est actuellement détenue par les Chinois Longiqui en septembre 2023 a atteint une efficacité de 34,6%. Au cours de la même année, le Université King Abdullah des sciences et de la technologie (KAUST) En Arabie saoudite, il a annoncé une cellule avec une efficacité 33,7%.

Selon des chercheurs du Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire (Fraunhofer ISE) En Allemagne, l'efficacité théorique maximale des cellules solaires en tandem pourrait atteindre le 39,5%. Cependant, pour dépasser ce seuil, il sera nécessaire de présenter nouvelle architecture cellulaireRemplacer le Fullerène (C60) par une couche de transport d'électrons plus transparente et trouver des alternatives à l'oxyde de ramification-stagno (ITO), qui améliorent la transparence globale des appareils.

Autres progrès mondiaux dans le secteur des cellules tandem

D'autres innovations proviennent de la Chine, comme le montrent la cellule en tandem des simriques Perovskite développée par les scientifiques de laUniversité polytechnique du nord-ouest de Xi'andans la province de Shaanxi. Cette cellule à quatre bornes, semi-transparente, intègre un avancé Couche d'oxyde de branche protectrice (in₂o₃)qui non seulement améliore l'efficacité globale mais est également produit par une méthode et des solvants à faible coût. Il s'agit d'une approche plus durable et facilement évolutive de la production industrielle.

La concurrence internationale pour surmonter les limites de l'efficacité photovoltaïque ne s'arrête cependant pas là. La société chinoise Longi a récemment établi un nouveau record en atteignant le 33,9% de l'efficacité Avec une cellule en tandem pérovskite-silicium. Cette étape est particulièrement importante car elle dépasse la première fois Limite théorique de 33,7% Shockley-Qockley-Queisser Pour les cellules de jonction unique, ouvrant de nouvelles possibilités d'efficacité énergétique et de productivité à l'échelle mondiale.

Aussi la société britannique Oxford PVen collaboration avec le Institut Fraunhofera contribué à la révolution dans le secteur photovoltaïque. Leur annonce d'une efficacité de la 25% Pour les panneaux solaires, le pérovskite-silicio en tandem démontre le potentiel de cette technologie pour révolutionner le marché. Oxford PV est ainsi confirmé comme un acteur de premier plan dans la transformation des énergies renouvelables.

L'avenir des énergies renouvelables se rapproche, et avec chaque nouveau dossier d'efficacité, nous approchons d'un système énergétique mondial plus propre, durable et compétitif.

Source: Academia Sinica