Une cellule solaire à pérovskite inversée bat le record d'efficacité de 25 %

Une cellule solaire à pérovskite inversée bat le record d'efficacité de 25 %
Table
  1. L’importance de l’innovation en pérovskite
  2. Avantages de la pérovskite par rapport au silicium conventionnel
  3. Focus sur la rétention d’électrons
  4. Découvertes clés et stratégies moléculaires
  5. Intégration et recherche future


Des chercheurs de l'Université Northwestern ont réalisé une percée majeure dans le domaine des cellules solaires à pérovskite, augmentant leur efficacité à un niveau record de 25,1 %.

Cette réalisation dépasse les rendements précédents d'environ 24,09 % et se concentre sur une solution à double molécule pour améliorer la conversion de la lumière solaire en énergie, en abordant la recombinaison électronique et les défauts de surface.​.

L’importance de l’innovation en pérovskite

Le professeur Ted Sargent, responsable du projet, souligne que la recherche en technologie solaire pérovskite se déplace vers les interfaces entre les couches de matériaux, un point critique pour améliorer l'efficacité et la stabilité de ces cellules solaires.​.

Avantages de la pérovskite par rapport au silicium conventionnel

Les cellules solaires conventionnelles sont basées sur des tranches de silicium de haute pureté, qui nécessitent beaucoup d'énergie à produire et sont limitées dans la plage du spectre solaire qu'elles peuvent absorber. En revanche, les matériaux pérovskites peuvent être ajustés en taille et en composition pour absorber différentes longueurs d’onde de lumière, se présentant ainsi comme une technologie émergente à haut rendement et potentiellement moins coûteuse.

Focus sur la rétention d’électrons

L’équipe de recherche a choisi de se concentrer sur le maintien et la rétention des électrons générés pour augmenter l’efficacité, plutôt que simplement sur l’augmentation de l’absorption de la lumière solaire. Ils ont relevé le défi de la recombinaison électronique à l’interface entre les couches.​.

Découvertes clés et stratégies moléculaires

Des recherches antérieures menées par l'équipe de Sargent ont identifié une molécule, le PDAI2, efficace pour résoudre la recombinaison à l'interface. Par la suite, ils se sont concentrés sur la recherche d’une molécule capable de réparer les défauts de surface et d’empêcher la recombinaison électronique. L’équipe a découvert que le soufre pourrait remplacer les groupes carbone, généralement inefficaces pour empêcher le mouvement des électrons, pour couvrir les atomes manquants et supprimer la recombinaison.​.

Intégration et recherche future

Une étude récente du même groupe a développé un revêtement pour le substrat situé sous la couche de pérovskite afin de permettre à la cellule de fonctionner plus longtemps à une température plus élevée. Cette avancée, ainsi que les découvertes récentes, promettent d’encourager les recherches futures visant à surmonter les défis de la recombinaison liés aux défauts d’interface.​.

Via nord-ouest.edu

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