Un groupe de scientifiques dirigé par l’Université Friedrich Alexander d’Erlangen Nuremberg (FAU) a établi un nouveau record d’efficacité pour un prototype de module photovoltaïque organique.
Le module mesure 26,129 cm² et se compose de 12 cellules connectées en série. Le module a un facteur de charge de 95%, une tension en circuit ouvert de 9,978 V et un rendement de conversion par rapport à la zone active du module de 13,2%.
Cette réalisation dispose de la plus haute efficacité jamais enregistrée pour un module photovoltaïque organique de cette taille, un record confirmé par le laboratoire de certification indépendant de Fraunhofer ISE à Fribourg. L’équipe est composée de scientifiques du FAU, du Centre bavarois pour la recherche en énergie appliquée, de l’Institut Helmholtz Erlangen-Nürnberg pour les énergies renouvelables et de l’Université technologique du sud de la Chine.
Le résultat est fondé sur une précédente expérience réalisée par le groupe atteignant une efficacité de 12,25% pour une seule cellule photovoltaïque organique de 1 cm², annoncée en novembre 2018. Selon la FAU, le nouveau module prototype, avec un rendement de 12,6% , représente une augmentation de 30% par rapport au précédent record mondial de 9,7% pour ce type de dispositifs.
Le module a été produit dans le cadre d’une production pilote de couches minces, au sein du campus de Nuremberg Energie. “Ce jalon dans la recherche sur les semi-conducteurs organiques montre que les dernières avancées en matière de performances, avec des rendements cellulaires certifiés supérieurs à 16%, ne se limitent pas à l’échelle du laboratoire, mais sont prêtes à être adaptées au niveau des modules prototypes”, explique Christoph Brabec, professeur à la FAU.
Le groupe de chercheurs a souligné que l’efficacité des modules était toujours légèrement inférieure à celle des cellules, en raison des zones inactives et des pertes de résistance, notant que l’une des innovations clés de cette recherche était la minimisation des zones inactives, grâce à un procédé de structuration laser haute résolution développé en laboratoire.
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