L’Empa repousse les limites du solaire à pérovskite

Les chercheurs de Dübendorf apportent une nouvelle pierre au développement du photovoltaïque en se concentrant sur de nouvelles cellules. La conversion de la lumière en énergie améliore son rendement grâce au développement de procédés chimiques.

Crédit image: Empa

Mirjana Dimitrievska mène des recherches approfondies sur ces nouveaux matériaux à l'aide de diverses méthodes.

Les recherches sur les cellules solaires à pérovskite sont majoritairement destinées à en améliorer le rendement. Ces modèles sont en effet propres à éviter un trop grand gaspillage d’énergie produite, et les experts du Laboratoire fédéral de recherches sur les matériaux (Empa) l’ont bien compris. Ils viennent de franchir un nouveau pas en développant de nouvelles cellules basées sur la conversion de la lumière en énergie. Cela de manière beaucoup plus efficace que précédemment.

Des aiguilles au lieu du cristal
Une cellule solaire ordinaire au silicium convertit environ 20% de la lumière qu’elle reçoit en énergie. Mais elle ne détient plus d’exclusivité dans le développement du photovoltaïque. Un spin-off de l’Empa s’est aussi investi dans les modèles à pérovskite, qui présente une structure matérielle particulière. Les chercheurs annoncent aujourd’hui avoir trouvé comment déterminer expérimentalement le rendement lumineux de ces cellules de pointe. Au lieu d’une structure cristalline, le procédé produit des aiguilles qui polarisent, réfractent et conduisent la lumière de manière tout à fait particulière.

Crédit image: Empa Pérovskite

Les applications potentielles pourraient évoluer au fur et à mesure du développement de ce matériau. Les matériaux destinés aux cellules solaires présentent également un intérêt pour d’autres applications optoélectroniques, telles que les photodétecteurs.

Pour mesurer cette luminosité et l’intensifier, les chercheurs se sont basés sur un cristal de sulfure de baryum et de zirconium formant une nouvelle pérovskite par procédé chimique. Ils ont réussi à résorber les défauts survenus lors de la fabrication de ces cellules qui entravent leur rendement. Une phase de synthèse de ces matériaux a révélé des applications dépassant le simple cadre du photovoltaïque de pointe. Celles-ci peuvent aussi trouver des débouchés dans la photodétection.

Un pas vers la commercialisation
Les trouvailles de l’Empa doivent cependant s’inscrire dans le vaste développement des cellules à pérovskite. De nombreux laboratoires sont déjà à l’œuvre, non seulement pour améliorer le rendement des matériaux utilisés, mais aussi pour les commercialiser.