D’après pv magazine Inde
Les cellules solaires en silicium cristallin (c-Si) ont maintenu leur domination parmi les produits photovoltaïques mondiaux pendant 40 ans, sécurisant plus de 95 % de la part de marché. À mesure que l’efficacité des cellules solaires en silicium approche de la limite théorique classique de l’équilibre thermodynamique de 33,5 %, il devient de plus en plus difficile d’obtenir des améliorations supplémentaires.
Les fortes demandes énergétiques pendant la production, ainsi que les émissions de dioxyde de carbone qui en résultent et les voies limitées pour des gains d’efficacité, soulignent la nécessité d’innovation dans le traitement des dispositifs et les architectures.
Avec une demande pressante d’expansion de la production d’énergie solaire, il est impératif d’améliorer le déploiement des technologies photovoltaïques actuelles et de progresser dans le développement de technologies photovoltaïques futures plus efficaces, plus faciles à fabriquer et ayant une énergie incorporée plus faible.
Au cours de la dernière décennie, les pérovskites hybrides organiques-inorganiques (OIHP) ont permis des avancées significatives dans les semi-conducteurs optoélectroniques à faible coût, en particulier dans le photovoltaïque, atteignant des rendements de conversion d’énergie remarquables dépassant 26 %. En tenant compte des considérations pratiques telles que le coût, les méthodes de préparation et le statut industriel, la synergie de la pérovskite avec le silicium cristallin (c-Si) émerge comme la configuration tandem la plus viable.
Un groupe de recherche à l’Indian Institute of Technology Roorkee développe des cellules solaires tandem silicium-pérovskite à haute efficacité pour une génération d’énergie à faible coût et à haute efficacité.
L’équipe, dirigée par le Prof. Soumitra Satapathi, a fabriqué des cellules solaires tandem silicium-pérovskite à 4 terminaux avec une efficacité de conversion d’énergie de 28 %. Cela a été réalisé grâce à l’amélioration de l’efficacité des cellules solaires en pérovskite à large bande interdite et à des progrès dans l’ingénierie des dispositifs. L’une des réalisations majeures de l’équipe est le développement de cellules solaires en pérovskite à la fois très efficaces et stables. Les chercheurs ont réussi à intégrer ces cellules pérovskites avec des cellules solaires en silicium PERC commerciales.
« Ces cellules solaires en pérovskite et en silicium sont connectées électriquement dans une configuration à 4 terminaux. La lumière est illuminée par le haut des cellules solaires en pérovskite et filtrée à travers elles. Une couche supérieure de pérovskite avec une bande interdite d’environ 1,8 eV absorbe la lumière dans la gamme visible et laisse passer la lumière proche de l’IR qui est absorbée par les cellules solaires en silicium en dessous. Par conséquent, l’efficacité des cellules solaires tandem passe de 20 % pour les cellules solaires en silicium seules à 28 % », a déclaré Soumitra Satapathi à pv magazine.
Soumitra Satapathi a indiqué qu’ils sont maintenant en train de mettre à l’échelle cette technologie pour correspondre à la taille commerciale des cellules solaires M10 de 18,2 cm x 18,2 cm. Cela se fait par la fabrication de cellules solaires en pérovskite de grande surface utilisant le revêtement par Slot-Die, une technique utilisée pour la fabrication de mini-modules en pérovskite.
L’équipe travaille également à l’amélioration de l’équilibre du système pour réduire les coûts et espère obtenir, dans un an, des cellules solaires tandem de 30 % d’efficacité de taille commerciale. Sur la base de leur succès, leur équipe a établi Perovskite Innovation Pvt Ltd, une start-up qui travaille exclusivement sur cette technologie.
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