Les cellules solaires en pérovskite sont au centre de nombreuses recherches solaires récentes. Le matériau est bon marché, facile à produire et presque aussi efficace que le silicium, le matériau traditionnellement utilisé dans les cellules solaires. Cependant, les cellules de pérovskite ont une relation amour-haine avec le soleil. La lumière dont ils ont besoin pour produire de l’électricité nuit également à la qualité des cellules, ce qui limite considérablement leur efficacité et leur stabilité dans le temps. Les recherches menées par des scientifiques de l’Université de technologie d’Eindhoven et des universités en Chine et aux États-Unis jettent désormais un nouvel éclairage sur les brings about de cette dégradation et ouvrent la voie à la conception de nouvelles compositions de pérovskite pour les cellules solaires stables ultimes.




La pérovskite est une alternate intéressante au silicium, motor vehicle elle est abondante et facile à produire. De plus, au cours de la dernière décennie, les performances des cellules solaires en pérovskite se sont considérablement améliorées, avec des taux d’efficacité atteignant furthermore de 25%, ce qui est proche de l’état de l’art pour les cellules solaires au silicium.

La nouvelle recherche se concentre sur les cellules solaires à pérovskite fabriquées à partir d’iodure de plomb formamidinium-césium, un composé halogénure qui est devenu de moreover en moreover populaire motor vehicle il merge une efficacité élevée et une résistance thermique raisonnable à de faibles coûts de fabrication.


Amour-haine

Cependant, les panneaux solaires faits de ce composé particulier ont une relation plutôt ambivalente avec la lumière du soleil, un problème bien connu dans le domaine, mais à peine compris. Alors que la lumière du soleil l’alimente avec l’énergie tant recherchée pour se convertir en électricité, elle altère également la stabilité des cellules. Au fil du temps, cela affecte leurs performances.

Pour comprendre pourquoi c’est le cas, les chercheurs de TU / e

Ils en concluent que la lumière du soleil génère des particules chargées dans la pérovskite, qui ont tendance à s’écouler vers des endroits du panneau solaire où la bande interdite (la quantité minimale d’énergie nécessaire pour générer les électrons libres) est la in addition faible, dans ce cas la pérovskite de formamidinium. Les différences d’énergie qui en résultent rendent les composés mixtes qui fonctionnaient si bien ensemble pour rendre la cellule efficace, se désagrègent en grappes distinctes ce qui limite les performances de l’appareil.

Alternatives

Selon Shuxia Tao, qui, avec le candidat au doctorat Zehua Chen et son collègue Geert Brocks, était responsable de la partie TU / e de la recherche, les nouvelles découvertes sont un pas de in addition vers la recherche de alternatives possibles.

« En combinant des assessments macroscopiques, la caractérisation des matériaux microscopiques et la modélisation atomistique, nous avons pu comprendre à fond l’instabilité des pérovskites aux halogénures qui sont intrinsèques au fonctionnement de l’appareil. Cela ouvre la possibilité de concevoir de nouvelles compositions de pérovskite pour les cellules solaires stables ultimes. »

Les stratégies possibles incluent l’utilisation d’additifs pour améliorer l’interaction chimique à l’intérieur des matériaux dans les panneaux, le réglage des bandes interdites en utilisant d’autres éléments comme le bromure et le rubidium au lieu de l’iodure et du césium

Tao souligne que davantage de recherches sont nécessaires pour voir quelle solution fonctionne le mieux. De furthermore, la séparation des composés halogénures n’est pas la seule lead to de dégradation de la pérovskite. Ces will cause supplémentaires nécessitent une analyse distincte.