Les cellules Pérovskites atteignent 90% de bifacialité et 26% d’efficacité
Dans une avancée majeure pour l’énergie solaire, des chercheurs ont réussi à augmenter significativement la bifacialité et l’efficacité des cellules solaires pérovskites en ajustant leur angle d’inclinaison.
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Une percée dans la technologie pérovskite
Des chercheurs de l’Institut Indien de Technologie de Bombay ont découvert que les cellules solaires bifaciales en pérovskite atteignent une efficacité maximale lorsqu’elles sont inclinées à 20 degrés. Cette orientation optimise l’albedo arrière à 0,5, une configuration qui maximise la capture de la lumière et améliore la conversion d’énergie. Cette optimisation permet aux panneaux de fonctionner avec une efficacité sans précédent, rendant la technologie pérovskite encore plus prometteuse pour l’avenir de l’énergie solaire.
Comprendre la bifacialité des cellules pérovskites
Les cellules solaires bifaciales en pérovskite sont de plus en plus étudiées pour leur capacité à générer de l’énergie des deux côtés du panneau. Ce type de technologie est particulièrement adapté pour l’intégration dans les structures des bâtiments et pourrait jouer un rôle clé dans les systèmes photovoltaïques multijonctions. Cette adaptabilité les rend idéales pour une variété d’applications, augmentant leur potentiel d’intégration dans des environnements urbains et industriels.
Innovation et fabrication
L’étude récente se penche sur la fabrication de cellules solaires pérovskites bifaciales efficaces, en explorant leurs propriétés uniques. Selon Paul Ananta, l’auteur principal, les effets de la réflexion Lambertienne ajustés par l’angle d’inclinaison et l’albedo de fond sont essentiels pour améliorer les performances. Les avancées dans ces domaines sont cruciales pour développer des cellules solaires qui peuvent surpasser les technologies actuelles en termes d’efficacité et de coût.
Composants clés des cellules
La cellule utilise un substrat de dioxyde d’étain (SnO₂) pour le transport des électrons, un absorbant pérovskite, une couche de transport de trous composée de spiro-OMeTAD et d’oxyde de molybdène (MoOₓ), et une couche de contact arrière en oxyde de zinc indium (IZO). Ce dernier est crucial pour sa haute conductivité, mobilité et transparence. La combinaison de ces matériaux crée une structure qui optimise l’absorption de la lumière et maximise la production d’énergie.
Efficacité accrue avec l’inclinaison
Les variations de l’angle d’inclinaison ont un impact notable sur l’efficacité, passant de 17,46% à 18,82% lorsque l’angle atteint 20 degrés. L’ajustement de l’albedo arrière à 0,5 permet d’atteindre une efficacité maximale de 26% avec une bifacialité de 89,3%. Ces améliorations montrent l’importance de l’angle et de l’environnement d’installation dans la performance globale des panneaux solaires.
Validation par simulations SCAPS-1D
Les simulations SCAPS-1D confirment les effets de réflexion Lambertienne expérimentés, montrant une efficacité de 26,46% pour les cellules bifaciales pérovskites à un angle d’inclinaison de 20 degrés. Ces résultats valident l’approche expérimentale et ouvrent la voie à de futures applications. La précision de ces simulations aide les chercheurs à affiner les conceptions des cellules pour maximiser leur potentiel.
Vers une nouvelle ère de l’énergie solaire
Les cellules pérovskites, développées initialement en 2009 par Tsutomu Miyasaka, représentent une avancée significative par rapport aux technologies solaires traditionnelles. Avec les cellules tandem pérovskite-silicium, cette technologie combine les forces des deux matériaux pour capturer un spectre plus large de la lumière solaire et augmenter l’efficacité globale. Les progrès continus dans ce domaine promettent de transformer le paysage énergétique global, rendant les énergies renouvelables plus accessibles et efficaces.
Cet article explore l’avancement des cellules solaires pérovskites bifaciales, démontrant leur potentiel à transformer la production d’électricité photovoltaïque à l’échelle mondiale, tout en promettant une intégration harmonieuse dans des contextes architecturaux variés et des applications multijonctions.
Source : PV Magazine India
