D’après pv magazine international.
Des chercheurs de la City University of Hong Kong (CityUHK) ont présenté deux innovations techniques dans la structure des cellules solaires en pérovskite.
La première consiste à intégrer les matériaux sélectifs des trous et les couches de pérovskite, afin de simplifier le processus de fabrication.
La seconde concerne le remplacement des matériaux organiques traditionnels, tels que le fullerène et la bathocuproine (BCP), par de l’oxyde d’étain (SnO₂), une couche inorganique de transport d’électrons, dans le cadre d’un processus connu sous le nom de méthode de dépôt de couches atomiques (ALD). La méthode ALD a produit une couche d’oxyde d’étain pauvre en oxygène, réduisant ainsi le décalage de bande par rapport à une couche plus épaisse d’oxyde d’étain normal. Il s’est avéré que cela améliorait considérablement la stabilité opérationnelle d’un dispositif.
Ces travaux sont présentés dans l’article « Long-term stability in perovskite solar cells through atomic layer deposition of tin oxide » (Stabilité à long terme des cellules solaires en pérovskite grâce au dépôt d’une couche atomique d’oxyde d’étain), disponible dans la revue Science. L’équipe de chercheurs affirme que leur nouvelle technique de fabrication améliore les perspectives de commercialisation des cellules solaires à pérovskite grâce à une stabilité, une fiabilité, une efficacité et un prix plus abordables.
« La structure du dispositif décrite dans cette étude représente l’architecture la plus simplifiée actuellement dans le domaine des cellules solaires à pérovskite, ce qui offre des avantages significatifs pour l’industrialisation », a déclaré Gao Danpeng, co-auteur de l’article. Il ajoute que la solution ne nécessitant pas de couche de transfert organique traditionnelle, le coût des matériaux dans le processus de fabrication est réduit et la production est simplifiée.
L’article de recherche montre comment la cellule fabriquée par l’équipe a atteint un rendement de conversion d’énergie de plus de 25 % après avoir optimisé les défauts de vacuité de l’oxygène dans la couche d’oxyde d’étain. La cellule a également fait preuve d’une stabilité supérieure à celle des cellules solaires pérovskites traditionnelles, puisqu’elle a conservé plus de 95 % de son efficacité après 2 000 heures de fonctionnement continu dans des conditions d’essai rigoureuses.
Les chercheurs prévoient d’appliquer leur nouvelle structure à des modules solaires en pérovskite de plus grande taille lors de la prochaine phase de leurs recherches.
« Avec un potentiel de mise en œuvre dans les systèmes d’énergie solaire au cours des cinq prochaines années, cette recherche constitue une étape cruciale vers une production d’énergie plus durable et plus respectueuse de l’environnement au niveau mondial », a déclaré le professeur Zhu Zonglong du département de chimie de la CityUHK.
La recherche a été menée en collaboration avec des équipes du National Renewable Energy Laboratory et de l’Imperial College London.
Traduit par Marie Beyer.
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