Des scientifiques des universités National Chiao Tung et Tsing Hua de Taiwan ont développé un module photovoltaïque basé sur des cellules solaires organiques qui, selon eux, offre le rendement le plus élevé rapporté pour un panneau de ce type qui a une surface active de plus de 100 cm2.
Présenté dans l’article Large area organic photovoltaic modules fabricated on a 30cm by 20cm substrate with a power conversion efficiency of 9.5%, publié dans Solar Energy Materials and Solar Cells, l’appareil a été fabriqué avec une couche active à base de non-fullerène et des couches intermédiaires déposées par couchage à lame sur un substrat de verre 30x20cm.
Les polymères NF3000-P et NF3000-N couramment utilisés dans la production de cellules solaires organiques ont été utilisés dans l’appareil comme donneur de polymère et accepteur de petites molécules, respectivement. Les chercheurs ont utilisé la solution NF3000 développée par le fabricant taïwanais de semi-conducteurs Raynergy Tek Incorporation pour le développement d’une couche d’hétérojonction en masse (BHJ).
« Tous les films NF3000 BHJ ont été fabriqués en utilisant une solution de mélange préparée en mélangeant le NF3000-P (10 mg / ml) avec du NF3000-N (10 mg / ml) dans 1 ml de chlorobenzène et avec l’addition de 0,5% poids de 1,8 -diiodooctane », a déclaré le groupe. La solution a été agitée à 100 degrés Celsius dans une boîte à gants remplie d’azote pendant une nuit, puis refroidie à température ambiante avant revêtement.
Les films à hétérojonction ont une bande d’absorption de 300 à 850 nm, ce qui rend le panneau approprié également pour l’éclairage intérieur.
Le module, d’une surface active de 216 cm2, a été fabriqué dans la boîte à azote et encapsulé par du verre. Il aurait démontré une efficacité de 9,5% avec des paramètres tels que la tension en circuit ouvert, la densité de courant de court-circuit et le facteur de remplissage presque inchangés lors d’un trempage léger sous une irradiation de LED blanche de 10000 lux. « L’efficacité de conversion peut encore maintenir environ 92,5% de la valeur initiale après 610 heures d’exposition à la lumière, ce qui indique sa stabilité », ont déclaré les scientifiques.
Les chercheurs ont déclaré que le module a présenté une tension de circuit ouvert de 10,6 V, un courant de court-circuit de 1,82 mA et un facteur de remplissage de 43,3% – suffisamment pour faire fonctionner la plupart des appareils électroniques à faible consommation d’énergie.
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