Les physiciens aux États-Unis ont franchi un impediment majeur à la commercialisation des cellules solaires créées avec des pérovskites aux halogénures comme substitut à moindre coût et furthermore efficace du silicium lors de la manufacturing d’électricité à partir du soleil.
« Les cellules solaires à pérovskite offrent un moyen de réduire le coût de l’électricité solaire compte tenu de leur efficacité de conversion de puissance élevée et de leur faible coût de fabrication », a déclaré le Dr Yanfa Yan, professeur émérite de physique de l’Université UToledo et membre du Centre UToledo Wright pour l’innovation et l’innovation photovoltaïques. Commercialisation. “Cependant, nous devions renforcer l’endurance de la technologie émergente des cellules solaires pendant le fonctionnement en extérieur.”
La technologie doit survivre pendant des décennies à l’extérieur dans toutes sortes de conditions météorologiques et de températures sans se corroder ni tomber en panne.
“Ce défi n’est moreover un obstacle au déploiement du potentiel des cellules solaires à pérovskite”, a déclaré Yan. “Notre travail révolutionnaire a amélioré la stabilité de l’appareil et présente des moyens de réussir après une décennie de recherche et développement.”
L’équipe a découvert l’ingrédient qui améliore l’adhérence et la résistance mécanique.
Les chercheurs ont démontré expérimentalement que les cellules solaires en pérovskite traitées avec du 1,3-bis(diphénylphosphino)propane (DPPP), une molécule de foundation de diphosphine de Lewis, conservaient une efficacité de conversion de puissance élevée et présentaient une durabilité supérieure après un fonctionnement continu sous un éclairage solaire simulé pendant moreover de 3 500 heures, ou plus de 145 jours.
Ils ont utilisé ce qu’on appelle une illumination solaire, qui équivaut à la lumière du soleil extérieure.
“Les molécules de foundation de Lewis contenant de la phosphine avec deux atomes donneurs d’électrons ont une forte liaison avec la area de la pérovskite”, a déclaré Yan. “Nous avons constaté les effets bénéfiques robustes sur la qualité du movie pérovskite et les performances de l’appareil lorsque nous avons traité les cellules solaires pérovskite avec du DPPP.”
« Le DPPP est également un produit commercialisé à faible coût et facile d’accès, ce qui le rend adapté à la commercialisation des cellules solaires à pérovskite », a déclaré le Dr Zhaoning Track, professeur adjoint de recherche au laboratoire de Yan à UToledo et l’un des auteurs du nouveau papier.
Les chercheurs affirment que la prochaine étape pour faire avancer la technologie consiste à utiliser leurs découvertes pour rendre les panneaux de pérovskite stables.
Le Dr Chongwen Li, premier auteur de l’étude et ancien élève de l’UToledo, a travaillé avec Yan en tant qu’étudiant diplômé. Li a obtenu son doctorat. en physique de UToledo en 2020. Il est chercheur postdoctoral à l’Université de Toronto.
“Continuer à exploiter le potentiel de stabilité des cellules solaires à pérovskite est une priorité cruciale pour la décarbonation en cours de l’économie mondiale”, a déclaré Li. “Après la démonstration réussie du DPPP sur l’amélioration de la stabilité des cellules solaires en pérovskite, nous l’appliquons davantage à des panneaux solaires en pérovskite de grande surface area et faisons avancer le dispositif prototype vers la commercialisation.”
UToledo est un pionnier de la recherche et du développement de l’énergie solaire depuis furthermore de 30 ans.
Cela fait une décennie que l’équipe de Yan à UToledo a identifié les propriétés idéales des pérovskites, des matériaux composés avec une structure cristalline spéciale formée par la chimie, et a commencé à concentrer ses efforts sur la réunion de deux cellules solaires différentes pour augmenter la puissance électrique totale générée en utilisant deux functions différentes du spectre solaire.
En novembre, une équipe de scientifiques de l’UToledo, de l’Université de Toronto et de l’Université Northwestern ont collaboré pour créer une cellule solaire tandem entièrement pérovskite avec une tension document. La recherche a été publiée dans la revue Mother nature.
“Le nord-ouest de l’Ohio est un chief mondial de la technologie solaire, et l’Université de Toledo a été à l’avant-garde de la percée après percée. L’investissement et la collaboration entre le ministère de l’Énergie et les professionnels de la recherche de classe mondiale dans nos universités continuent de porter leurs fruits, vehicle le travail les hommes et les femmes bénéficient d’une industrie solaire en pleine croissance », a déclaré la membre du Congrès Marcy Kaptur (OH-09), membre éminent du sous-comité des crédits de la Chambre sur le développement de l’énergie et de l’eau. “En tant que membre éminent du développement de l’énergie et de l’eau, je continuerai à défendre les investissements intelligents pour alimenter l’indépendance énergétique américaine.”
Le Wright Center for Photovoltaics Innovation and Commercialization a été créé à UToledo en 2007 pour soutenir la recherche et la fabrication d’énergie solaire avec un soutien de 18,6 thousands and thousands de bucks du Département du développement de l’Ohio, ainsi que des contributions de contrepartie de 30 millions de bucks d’agences fédérales, d’universités et de partenaires industriels.