Des scientifiques coréens fabriquent une cellule solaire à pérovskite semi-transparente avec une efficacité record de 21,68 %, elle pourrait être utilisée dans les fenêtres pour exploiter l'énergie solaire

Des scientifiques coréens fabriquent une cellule solaire à pérovskite semi-transparente avec une efficacité record de 21,68 %, elle pourrait être utilisée dans les fenêtres pour exploiter l'énergie solaire
Table
  1. Les cellules solaires semi-transparentes atteignent une efficacité de conversion d'énergie record
    1. Le rôle du lithium
  2. Un record pour les cellules solaires à base de pérovskite
    1. Visions et applications futures


Une équipe de chercheurs de l'Institut coréen de recherche sur l'énergie (KIER) a franchi une étape importante avec le développement de cellules solaires semi-transparentes à base de pérovskite, atteignant un rendement de conversion d'énergie record de 21,68 %. Il se distingue par son potentiel d'intégration dans les fenêtres des bâtiments, ouvrant ainsi une nouvelle voie vers la collecte de l'énergie solaire.

Les cellules solaires semi-transparentes atteignent une efficacité de conversion d'énergie record

L’une des clés de la création de cellules solaires semi-transparentes a été le remplacement des électrodes métalliques opaques par des électrodes transparentes, laissant ainsi passer la lumière. Cependant, cette modification présentait le défi de dégrader la couche de transport de trous en raison des particules à haute énergie reçues. Pour contrecarrer cela, une couche d’oxyde métallique a été introduite comme tampon, ce qui a initialement réduit la quantité de charge transportée et la stabilité du dispositif.

Le rôle du lithium

Avec l’aide du laboratoire Energy AI and Computational Science, il a été identifié comment l’inclusion d’ions lithium dans la couche de transport de trous améliorait sa conductivité et, par conséquent, modifiait la structure électronique de la couche d’oxyde métallique, empêchant sa dégradation. Ceci a été réalisé en convertissant les ions lithium en oxyde de lithium, ce qui a empêché leur diffusion et a entraîné une plus grande stabilité.

Un record pour les cellules solaires à base de pérovskite

Le résultat a été une cellule solaire avec un rendement de conversion énergétique de 21,68 %, le plus élevé enregistré à ce jour pour les cellules solaires transparentes. De plus, sa stabilité a été testée aussi bien en stockage dans l'obscurité pendant 400 heures qu'en conditions de fonctionnement continu pendant plus de 240 heures. En utilisant cette cellule solaire innovante comme couche supérieure dans les cellules solaires en tandem, un rendement de conversion d'énergie de 31,5 % dans les configurations à quatre bornes et de 26,4 % dans les configurations à deux bornes a été obtenu.

Visions et applications futures

Le chef de projet au département de recherche photovoltaïque de KIER, Ahn Sejin, a souligné l'avancée significative que représente cette étude, notamment dans l'examen du processus de dégradation à l'interface entre le composé organique et la couche tampon d'oxyde métallique, un aspect unique des cellules solaires à pérovskite semi-transparentes. La solution proposée démontre un grand potentiel pour les applications futures de cette technologie.

Les résultats de cette recherche ont été publiés dans la revue Matériaux énergétiques avancéscréant un précédent important dans le domaine de l'énergie solaire et ouvrant la porte à de nouvelles possibilités d'intégration de l'énergie solaire dans l'architecture et le design urbain modernes.

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