Des cellules solaires à pérovskite atteignent 24% d’efficacité avec une stabilité de 99%.
Un bond technologique majeur vient de se produire dans l’univers de l’énergie solaire : des chercheurs ont réussi à accroître l’efficacité des cellules solaires à pérovskite à 24% tout en garantissant une stabilité impressionnante de 99%. Cela pourrait marquer le début d’une nouvelle ère pour les énergies renouvelables.
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Une percée scientifique prometteuse
Une équipe de l’Université de Pékin vient de publier des résultats révolutionnaires concernant les cellules solaires à pérovskite, annonçant une efficacité de 24%. Contrairement aux panneaux solaires traditionnels en silicium, qui nécessitent un processus de fabrication gourmand en énergie, les pérovskites utilisent des matériaux moins coûteux et des méthodes de production simplifiées. Cela les rend potentiellement idéales pour une diffusion massive dans la production d’énergie solaire à l’échelle mondiale.
Défis et solutions dans la fabrication des pérovskites
Historiquement, la fabrication stable de triiodure de plomb formamidinium (FAPbI3), un composant clé des cellules à pérovskite, posait problème, surtout à température ambiante. Ce matériau avait tendance à se dégrader sous l’effet prolongé du soleil, un point faible notable pour des dispositifs destinés à capter l’énergie solaire. Les tentatives précédentes pour stabiliser le FAPbI3 par alliage se soldaient souvent par des résidus nuisibles à l’efficacité des cellules solaires.
Innovation dans la stabilisation du FAPbI3
La professeure Zhou et son équipe ont découvert une méthode permettant d’ajouter de l’iode au FAPbI3 sans nécessiter de mélange avec d’autres éléments. Cette technique d’intercalation-déclaration de l’iode s’avère être un changement de jeu potentiel, en améliorant la qualité et la stabilité du matériau sans laisser de résidus indésirables.
Avantages de la nouvelle méthode
Le processus mis au point permet au FAPbI3 de se former correctement et à l’excès d’iode de s’évaporer naturellement lors du chauffage. Cela conduit à un matériau de haute qualité, avec moins de défauts et une meilleure stabilité due à la réduction des mouvements ioniques qui dégradent les cellules solaires dans le temps.
Impact de la liaison iodée
L’équipe de recherche explique que ce processus favorise une liaison forte entre l’iode cogénétique (I2) et les formes d’iode I−, formant des ions polyiodures qui modifient la voie réactionnelle traditionnelle, facilitant ainsi la formation de FAPbI3 plus stable.
Efficacité et durabilité prouvées
Grâce à cette innovation, les nouvelles cellules solaires à pérovskite affichent une efficacité de conversion d’énergie de 24% et maintiennent 99% de cette efficacité après 1 100 heures d’opération à des températures élevées, même exposées à une chaleur de 85 degrés Celsius sous illumination constante.
Vers une adoption plus large
L’innovation de la professeure Zhou rend les cellules solaires à pérovskite plus efficaces, plus stables et plus durables, les rapprochant ainsi d’une utilisation répandue dans des applications réelles. En résolvant le problème crucial de la stabilité à long terme, son équipe a potentiellement ouvert la voie à une nouvelle génération d’énergie solaire, rendant le pouvoir renouvelable plus accessible et efficace.
Cet article explore les avancées récentes dans le domaine des cellules solaires à pérovskite, soulignant comment l’ajout stratégique d’iode a permis d’améliorer considérablement leur efficacité et leur stabilité. Ces développements pourraient significativement influencer l’avenir de l’énergie solaire, en offrant une alternative viable et performante aux panneaux traditionnels.
Source : https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads8968
