Des cellules solaires en perovskite stables pendant plus d'un an
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Des scientifiques de l'EPFL ont élaboré une cellule solaire en perovskite ultra-stable, qui a fonctionné avec une efficience de 11,2% pendant plus d'une année, sans perte de performance.
Les cellules solaires en perovskite promettent une énergie solaire meilleur marché et plus efficiente, avec un potentiel de commercialisation énorme. Malgré une capacité théorique de conversion de plus de 22%, leur stabilité ne satisfait toujours pas aux exigences du marché. Des scientifiques de l'EPFL viennent toutefois d'élaborer une cellule solaire en perovskite bon marché et ultra-stable, qui a fonctionné pendant plus d'une année avec une performance constante de 11,2%. Ce travail est publié dans Nature Communications.
Le laboratoire de Mohammad Khaja Nazeeruddin à l'EPFL, en collaboration avec Michael Grätzel et la société Solaronix, a développé ce qu'on appelle une cellule solaire en perovskite hybride 2D/3D. Cette solution combine la stabilité accrue des perovskites 2D avec des formes 3D, qui absorbent efficacement la lumière dans l'entier du spectre visible et transportent les charges électriques. De cette manière, les scientifiques ont pu fabriquer des cellules solaires efficientes et ultra-stables, ce qui constitue une étape cruciale pour les élever au niveau commercial. Le pervoskite 2D/3D offre une efficience de 12,9% (architecture basée sur le carbone) à 14,6% (cellules solaires mésoporeuses standard).
Les scientifiques ont construit un panneau solaire de 10x10 cm2 au moyen d'un processus d’impression à échelle industrielle. Les cellules solaires qui en résultent ont délivré une efficience constante de 11,2% pendant plus de 10'000 heures, tout en n'affichant aucune perte de performance dans des conditions standard d'utilisation.
Cette percée résout le problème de la stabilité des cellules solaires au perovskite, et peut valablement propulser la technologie dans la sphère commerciale.
Ce travail a été financé par l'Institut Marie Curie, le programme Horizon 2020, le Seventh Framework Programme de l'Union européenne (FP7/2007-2013) et Solaronix.
Référence
G. Grancini, C. Roldán-Carmona, I. Zimmermann, E. Mosconi, X. Lee, D. Martineau, S. Narbey, F. Oswald, F. De Angelis, M. Graetzel, M.K. Nazeeruddin. One-Year stable perovskite solar cells by 2D/3D interface engineering.Nature Communications 01 June 2017. DOI: 10.1038/ncomms15684