Les scientifiques ont fait une cellule solaire bon marché et flexible qui dure près de 10 fois plus longue que d’autres de ce type, une avance qui pourrait un jour aider à révolutionner la production d’énergie solaire.
Souvent appelé le « Saint Graal » de l’énergie solaireles cellules de pérovskite offrent une alternative légère à la technologie solaire traditionnelle à base de silicium. Leur structure flexible permet de leur appliquer sur les voitures et les téléphones sous la forme d’une couche imprimable afin qu’ils puissent charger en déplacement.
Cela semble trop beau pour être vrai? Jusqu’à présent, vous avez raison. Les pérovskites sont livrés avec des défauts majeurs. Notamment, ils se dégradent rapidement en raison de réactions chimiques avec l’humidité dans l’air qui les font fuir de l’iode.
Mais maintenant, une équipe de chercheurs a trouvé une solution à ce problème. En incorporant des nanoparticules dans les pérovskites, ils ont produit une nouvelle cellule qui dure 1 530 heures, une augmentation presque diable sur les conceptions de cellules solaires de pérovskite précédentes. Les chercheurs ont publié leurs résultats le 20 février dans la revue Ees solaire.
« En relevant ces défis communs que nous voyons avec la technologie solaire de Perovskite, nos recherches soufflent les portes grandes ouvertes pour la puissance solaire moins chère, plus efficace et plus largement accessible », co-auteur de l’étude Imalka Jayawardenachercheur en ingénierie à l’Institut de technologie avancée de l’Université de Surrey au Royaume-Uni, dit dans un communiqué. « Ce que nous avons réalisé ici est une étape critique vers le développement de cellules solaires de haute performance qui peuvent résister aux conditions réelles – nous rapprocher de leur utilisation commerciale à une échelle mondiale. »
Surtension d’énergie
Comme le la croissance la plus rapide et le moins cher Forme d’énergie renouvelable, l’énergie solaire est la clé pour réduire les émissions de gaz à effet de serre. Mais la croissance de la technologie est entravée par sa dépendance à l’égard du silicium, une ressource finie et non renouvelable qui, dans sa forme la plus pure, est coûteuse à produire.
Pour contourner ce goulot d’étranglement, les scientifiques ont cherché à développer des alternatives de pérovskite – des versions synthétiques des cristaux d’oxyde de titane de calcium naturels qui peuvent être fabriqués à une fraction du coût. Mais contrairement aux cellules de silicium pures, qui peuvent durer des décennies, les cellules solaires fabriquées à partir de pérovskite ne durent que de 100 heures environ, limitant considérablement leur utilité.
Dans la nouvelle étude, les scientifiques ont cherché un moyen de piéger l’iode qui fuit des pérovskites. Leur solution était d’incorporer de minuscules nanoparticules d’oxyde d’aluminium dans les cellules lors de leur fabrication. Cela a non seulement empêché l’iode de fuir, mais a également créé une structure plus uniforme et électriquement conductrice.
Après avoir testé ces cellules sous une chaleur et une humidité extrêmes, les chercheurs ont constaté que les cellules modifiées maintenaient une performance élevée pendant plus de deux mois (1 530 heures), une amélioration significative de la durée de vie de 160 heures de cellules de pérovskite non améliorées.
Les chercheurs prévoient de continuer à enquêter sur leur nouvelle technique pour voir si ces gains peuvent être construits plus avant.
« Il y a une décennie, l’idée de cellules solaires de pérovskite qui dure aussi longtemps dans des conditions réelles qui ont semblé hors de portée », auteur principal de l’étude Hashini Pereraa déclaré un chercheur de l’Advanced Technology Institute, dans le communiqué. « Avec ces améliorations, nous innovons de nouveaux terrains de stabilité et de performance, rapprochant la technologie de la pérovskite pour devenir une solution énergétique grand public. »
