Les cellules solaires absorbent la lumière du soleil et convertissent l’énergie radiante absorbée en énergie électrique. Mais les cellules solaires au silicium actuelles ne peuvent absorber que l’énergie d’une seule gamme d’énergie lumineuse. Toute l’énergie des autres longueurs d’onde n’est pas utilisée. Pour cette raison, les scientifiques construisent actuellement un nouveau type de cellule solaire à base de pérovskite dans le cadre du projet PERTPV financé par l’UE. L’objectif : créer des modules solaires plus puissants et durables avec un rendement plus élevé. « Pour le bien des hommes et de la planète », dit Bruxelles.
Le silicium est toujours le matériau le plus couramment utilisé pour les cellules solaires, mais d’autres matériaux pourraient potentiellement atteindre des rendements plus élevés et être également plus polyvalents dans leur application. Enfin, selon le matériau, le rapport qualité-prix pourrait également être amélioré. Un de ces matériaux est la pérovskite, par exemple, un minéral qui a la même structure cristalline que le titanate de calcium.
Lorsqu’elles sont utilisées comme matériau absorbant, les pérovskites se sont avérées capables de produire des cellules très efficaces, correspondant presque à l’efficacité des cellules au silicium traditionnelles, explique Henry Snaith, professeur à l’Université d’Oxford. L’un des avantages des cellules à pérovskite par rapport aux cellules au silicium est qu’elles peuvent être fabriquées à grande échelle. Mais Snaith dit qu’elles ont également une efficacité plus élevée que les cellules au silicium conventionnelles.
Empilé pour une tension et une efficacité supérieure
Vous pouvez modifier la composition des pérovskites pour absorber différentes bandes de lumière, explique Snaith, expliquant la polyvalence des cellules pérovskites. Ce que cela signifie, c’est qu’au lieu d’absorber toute la lumière dans un seul matériau, comme c’est le cas avec le silicium, vous pouvez empiler deux ou plusieurs cellules les unes sur les autres et absorber différentes bandes de lumière solaire.
Voici une vidéo en anglais parlant de ce projet :
Ceci est important car les différentes bandes d’énergie de la lumière du soleil contiennent des niveaux d’énergie fondamentalement différents, explique Snaith. Une cellule solaire ne peut produire qu’autant de tension que la bande de lumière qu’elle est capable d’absorber, dit-il. En empilant des cellules, vous pouvez augmenter la plage de bandes et, ce faisant, augmenter à la fois la tension et l’efficacité. undefinedAlors qu’une entreprise dérivée de l’Université d’Oxford, Oxford PV, travaille actuellement sur l’empilage de pérovskites sur silicium et prévoit de commercialiser un produit commercial l’année prochaine, PERTPV va encore plus loin en empilant exclusivement des cellules de pérovskite.
Des résultats prometteurs
Déjà, les scientifiques ont fait de grands progrès. La pérovskite à large bande interdite est constituée d’un mélange d’étain et de plomb et se trouve au sommet de la pile où la lumière du soleil frappe pour la première fois. Ce matériau n’est que légèrement en dessous de l’efficacité visée, ont déclaré les chercheurs avec plaisir. De plus, la stabilité est relativement bonne, disent-ils.
Cependant, Snaith voit un réel défi dans l’efficacité de la pérovskite à faible bande interdite. Ceci est toujours dans la plage d’efficacité de 18 à 19 %, et nous devons vraiment atteindre 23 % pour pouvoir fournir la cellule tandem efficace à 30 %, explique-t-il. Avec les efficacités dont nous disposons actuellement, nous devrions être en mesure de fournir une cellule efficace à 25 %, mais nous devons augmenter encore ce nombre.
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