L’Empa mise sur la pérovskite pour le photovoltaïque en toiture

Le rendement des cellules photovoltaïques en toiture préoccupe depuis longtemps les scientifiques. Le Laboratoire fédéral de recherche sur les matériaux (Empa) a imaginé de nouveaux modèles qui empilent deux couches de pérovskite au lieu d’une. Il cherche à développer ce semi-conducteur en lieu et place des cristaux de silicium.

Crédit image: Empa

Ces modèles de cellules peuvent être posés sur des films.

La recherche scientifique accompagne le développement du photovoltaïque en toiture en agissant sur le rendement. Le Laboratoire fédéral de recherches sur les matériaux (Empa) a ainsi misé sur les cellules à pérovskite pour dépasser les limites des éléments à base de silicium. Il a développé des éléments photovoltaïques légers et flexibles, et s’efforce actuellement à rendre ceux-ci utilisables au quotidien.

Limites de capacité
Les toits recouverts de panneaux solaires noirs ou bleus atteignent actuellement leur limite de rendement énergétique, affirme l’Empa dans un communiqué. Ce phénomène est causé sur une trop grande dépendance aux cristaux de silicium, matériau encore largement employé dans la fabrication d’une unité de production photovoltaïque. La limite supérieure de rendement est actuellement fixée à 33%, même si elle est dans la pratique plus basse. La construction de ces cellules traditionnelles peut entraîner des pertes d’énergie.

Crédit image: Empa

La double couche de pérovskite permet de capter tous les photons.

L’Empa a donc cherché de nouveaux matériaux. Notamment la pérovskite, qui intéresse la recherche en matière solaire depuis longtemps. Les chercheurs zurichois ont donc imaginé d’empiler deux couches de ce semi-conducteur l’une sur l’autre. Ces couches captent les photons à haute et basse énergie. Ce qui peut ainsi porter leur rendement à 45%.

Rendement augmenté, coûts abaissés
L’Empa participe à un projet européen et à deux campagnes de recherches en Suisse dans ce domaine. Les nouvelles cellules présentent de nombreux avantages. Elles peuvent être fabriquées sur des films léger et flexibles . De plus, plus le rendement du modèle est élevé, moins celui-ci est coûteux, affirment les chercheurs.

Ces nouvelles cellules, d’une couleur rougeâtre, pourraient être installées sur les toits des bâtiments d’ici cinq à dix ans, espère l’Empa. L’industrie a déjà fait part de son intérêt. Le silicium pourrait par conséquent abandonner son utilisation dans le photovoltaïque.