D’après pv magazine International
Le fabricant chinois de modules solaires Longi a révélé avoir atteint un rendement de conversion énergétique de 34,85 % pour une cellule solaire tandem pérovskite à deux terminaux. Ce résultat a été certifié par le Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) du Département de l’Énergie des États-Unis, et représente un record mondial pour ce type de cellule.
Le précédent record était également détenu par Longi, qui avait atteint un rendement de 34,6 % pour un dispositif de même configuration en septembre dernier, lorsque le fabricant avait publié un article scientifique détaillant la conception de la cellule, initialement présentée en novembre 2023.
Ce nouveau jalon constitue aussi la première efficacité certifiée à dépasser la limite de Shockley-Queisser de 33,7 % pour une cellule solaire tandem à double jonction. En septembre, l’équipe de recherche de Longi avait expliqué que la cellule reposait sur une stratégie de passivation d’interface à double couche censée maximiser à la fois le transport des électrons et le blocage des trous. Cela est obtenu grâce à l’intégration d’une fine couche de fluorure de lithium (LiF) et au dépôt de molécules de diiodure d’éthylènediammonium à chaîne courte (EDAI).
« Une couche de LiF plus épaisse peut améliorer la passivation, mais engendre une perte résistive non négligeable, avaient indiqué les chercheurs à l’époque. Néanmoins, la molécule EDAI peut passiver chimiquement les zones non passivées non en contact avec la couche de LiF, formant des contacts localisés à l’échelle nanométrique à l’interface pérovskite/C60, ce qui permet un compromis optimal entre passivation et extraction de charge. »
Les chercheurs ont ajouté qu’ils avaient pu obtenir « un meilleur couplage structurel entre la cellule supérieure en pérovskite et la cellule inférieure en silicium cristallin » grâce à une technologie brevetée de cellules solaires à hétérojonction de silicium avec une surface texturée asymétrique. « La face avant de cette cellule en silicium présente une texture fine, facilitant la préparation par solution du film de pérovskite, tandis que la face arrière utilise une texture standard de grande taille pour une meilleure passivation et une meilleure réponse spectrale dans l’infrarouge », ont-ils précisé.
Grâce à la double couche LiF/EDAI, la tension en circuit ouvert et le facteur de remplissage de la cellule ont été augmentés, atteignant respectivement 1,97 V et 83,0 %, grâce à la suppression de la recombinaison interfaciale et à une extraction de charge plus efficace au niveau de l’interface de la couche de transport d’électrons (ETL). Les travaux de recherche ont reçu un fort soutien de l’Université de Suzhou, de l’Institut de recherche en énergie propre de Huaneng, ainsi que de l’Université polytechnique de Hong Kong (HKPU).
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