Les cellules solaires à pérovskites renforcées par des points quantiques
Le rendement énergétique des cellules solaires à pérovskites est encore renforcé, grâce à une équipe de chercheurs de l’EPFL. Celle-ci a imaginé de remplacer les couches d’électrons par des points quantiques. Les résultats sont spectaculaires.
Crédit image: EPFL
Les points quantiques sont des particules qui produisent des couleurs en étant exposés au rayonnement solaire.
Composés hybrides à base d’halogénures métalliques et de matériaux organiques, les pérovskites trouvent une utilisation dans le photovoltaîque pour remplacer à terme le silicium des cellules. L’EPFL mène des recherches depuis de longues années dans ce domaine, et vient de trouver un nouveau procédé pour en augmenter les capacités. Elle s’approche ainsi petit à petit vers une mise de ces cellules solaires sur le marché.
Les chercheurs ont imaginé remplacer les couches de transport d’électrons par des points quantiques. Les électrons produits lorsque la cellule solaire absorbe la lumière ne pouvaient en effet pas garantir un rendement énergétique suffisant et une stabilité opérationnelle performante. Ils n’étaient pas assez mobiles et trop sensibles aux effets néfastes des ultraviolets.
Rayonnement mieux
capté
Les points quantiques sont de fines particules, de taille nanométrique, qui agissent
comme des semi-conducteurs. Ils émettent de la lumière à des longueurs d’onde
ou des couleurs quand ils ont exposés à une source lumineuse. Les chercheurs de
l’EPFL les ont donc fixés avec de l’acide polyacrylique, pour améliorer la capacité
de capture du rayonnement solaire.
Les résultats sont probants : les cellules à pérovskites de 0.08 cm² atteignent ainsi un rendement de conversion record de plus de 25%. Si la surface des cellules augmente, l’efficacité diminue quelque peu, sans pour autant prétériter la valeur de ces dernières découvertes. Les nouvelles cellules solaires peuvent ainsi penser à devenir moins dépendantes de matières premières destinées à devenir toujours plus rares.
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