Photovoltaïque : record d'efficacité pour les toutes nouvelles cellules solaires à pérovskite fines, roll-on et imprimées roll-on

Le CSIRO annonce une percée dans le photovoltaïque avec ses cellules solaires à pérovskite imprimées sur film plastique, promettant légèreté, flexibilité et coûts réduits

L'Agence scientifique australienne CSIRO a marqué un tournant dans l'industrie de l'énergie solaire avec le lancement d'un type innovant de photovoltaïque:le cellules solaires à pérovskite. Il ne s'agit pas de cellules solaires ordinaires, mais de dispositifs avancés imprimés directement sur de minces films plastiques, qui allient légèreté et flexibilité à la capacité d'être enroulé.

L'objectif du projet est d'évaluer les performances de cette technologie dans l'espace, un environnement notoirement hostile en raison d'intenses rayonnements électromagnétiques et ionisants.

Le principal défi de la production de ces cellules solaires réside dans la transformation de petites unités expérimentales, souvent réalisées avec des techniques et des matériaux non adaptés à l'échelle industrielle, en dispositifs à grande échelle grâce à des processus économiques et rapides. Bien que la version traditionnelle sur verre présente plusieurs difficultés, l’option flexible promet de surmonter ces limitations grâce à une technologie de production continue »Rouler à rouler« .

La technique de fabrication

Le CSIRO dirige cette innovation avec une équipe de scientifiques qui ont démontré la faisabilité des modules de cellules solaires hybrides à pérovskite, exploitant un mélange d'éléments organiques et inorganiques, grâce à l'impression rouleau à rouleau. Cette méthode a conduit à la création de cellules solaires d’une efficacité sans précédent.

Au cours du développement, en collaboration avec des institutions prestigieuses telles que l'Université de Cambridge, l'Université Monash, l'Université de Sydney et l'Université de Nouvelle-Galles du Sud, l'équipe a dû surmonter des défis techniques complexes. L'une des principales difficultés était liée aux contraintes temporelles et thermiques imposées par la nécessité de créer des électrodes sur un support plastique. La solution innovante adoptée a permis de remplacer les électrodes métalliques traditionnelles, qui nécessitent un dépôt sous vide et sont coûteuses, avec électrodes de carbone impriméesmoins cher et plus efficace, comme l'explique Doojin Vakchercheur principal au CSIRO :

Notre système permet la production et le test de plus de dix mille cellules solaires par jour, accélérant considérablement le processus d'optimisation.

Cette capacité de production de masse et d’optimisation rapide des paramètres du procédé roll-to-roll a ouvert la voie à la définition des conditions les plus avantageuses pour la production de cellules. Les cellules solaires à pérovskite ainsi optimisées ont montré efficacités de conversion de 15,5 % pour les unités de petite surface et11,0% pour les modules de grande surface avec des cellules interconnectées en série. Un véritable record pour ce type particulier de cellules solaires, qui jusqu'à présent avait réussi à atteindre 14,46%.

Une analyse publiée dans Nature Communications indique un coût estimé à 0,7 $ par watt pour une production annuelle de 1 000 000 de mètres carrés en Australie, anticipant la possibilité de réductions supplémentaires des coûts.

Source: Nature Communications – CSIRO