L’amélioration du rendement de conversion des panneaux solaires est essentielle pour réduire le coût global de production d’électricité. Cela signifie qu’il faut réduire la surface occupée par les modules tout en augmentant leur productivité. En Chine, des scientifiques de l’Université polytechnique du Nord-Ouest, à Xi’an, dans la province du Shaanxi, ont rapporté dans le Journal of Energy Chemistry une percée importante dans ce domaine. Ils affirment avoir réussi à mettre au point une cellule solaire tandem pérovskite-silicium semi-transparente à quatre bornes dotée d’une couche supérieure d’oxyde d’indium (In2O3).
Un procédé bon marché
Pour déposer la couche d’In2O3, les universitaires ont eu recours à un procédé peu coûteux qui ne nécessite pas l’utilisation de solvant. Selon leurs explications, ladite couche sert principalement à protéger l’absorbeur de pérovskite sous-jacent et la couche de transport d’électrons des dommages pouvant être occasionnés par le dépôt d’électrodes transparentes d’oxyde d’indium et d’étain. « Les propriétés optiques et électriques du film d’In2O3 dépendent fortement du taux de dépôt. Un taux de dépôt plus élevé a donné lieu à des films d’In2O3 riches en indium, avec une faible transmittance et une absorption parasite accrue. En optimisant le taux de dépôt, nous avons obtenu des films d’In2O3 stœchiométriques présentant une transmittance élevée et des propriétés protectrices robustes », a déclaré l’auteur principal de l’étude, Li Can, rapporte notre source.
Une couche tampon de bathocuproine
Le dispositif supérieur à pérovskite est constitué d’un substrat en verre à base d’oxyde de nickel. La cellule nouvellement conçue intègre aussi une couche tampon de bathocuproine ainsi qu’une électrode comportant de l’oxyde de nickel. Lors des tests en laboratoire, cette cellule supérieure a accusé une efficacité de conversion maximale de 20,20 %. Les chercheurs ont également relevé des propriétés électriques et optiques largement prometteuses. En outre, la couche d’In2O3 bénéficiait d’une excellente protection grâce à l’utilisation de films à base d’oxyde d’indium de 20 mm d’épaisseur.
Des résultats pour le moins intéressants
Comme si ces résultats ne suffisaient pas, l’équipe a créé un dispositif en tandem intégrant la cellule supérieure à pérovskite et une cellule inférieure en silicium. Celui-ci a atteint un rendement de 30,04 %, ce qui en fait l’une des cellules solaires tandem pérovskite-silicium à quatre bornes les plus performantes jamais conçues. Fait intéressant, le dispositif a conservé près de 80 % de son rendement initial après avoir été exposé à une source de lumière continue pendant plus de 420 heures.
« Ce travail démontre un potentiel important pour accélérer la commercialisation et l’application généralisée des panneaux photovoltaïques à pérovskite », a conclu l’auteur principal de l’étude. Plus d’infos : sciencedirect.com. Jusqu’ où iront les chercheurs pour améliorer l’efficacité et le rendement des cellules solaires ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .