Un panneau photovoltaïque ne peut convertir en électricité l’intégralité de l’énergie lumineuse à laquelle il est exposé. D’après Engie, la limite théorique du rendement des panneaux solaires est de 31 % et l’efficacité des dispositifs les plus performants du marché, à savoir ceux monocristallins, ne dépasse généralement pas 24 %. Dans l’optique de transformer une plus grande quantité d’énergie lumineuse en électricité, un groupe de scientifiques dirigé par l’École polytechnique fédérale de Lausanne a mis au point des cellules dites « tandem ». Contrairement aux cellules des panneaux photovoltaïques classiques, ces dernières sont constituées de deux couches et ont un rendement nettement plus élevé.
Une cellule solaire tandem pour améliorer le rendement
Les panneaux photovoltaïques actuels sont capables de transformer une partie relativement importante du spectre lumineux, notamment la lumière rouge et infrarouge du soleil. Toutefois, ils ne sont pas en mesure de convertir les photons à haute énergie, ce qui limite leur efficacité. Pour augmenter leur rendement, les scientifiques dirigés par l’École polytechnique fédérale de Lausanne ont développé des cellules photovoltaïques à deux couches, pouvant convertir une plus grande quantité d’énergie lumineuse. Conçue à partir de pérovskite, la couche supérieure bénéficie d’une large bande interdite (NDLR : indique les longueurs d’onde de la lumière que le matériau peut absorber et convertir en énergie électrique) et peut donc absorber efficacement les photons à haute énergie du spectre lumineux. La seconde, quant à elle, est en silicium et est conçue pour convertir la lumière rouge et infrarouge, grâce à sa faible bande interdite. Pour information, la couche supérieure en pérovskite des cellules est traitée à l’acide 2,3,4,5,6-pentafluorobenzylphosphonique (pFBPA). Ce composant permet, entre autres, de résoudre les problèmes liés au plomb et d’améliorer l’efficacité des cellules, ainsi que le facteur de remplissage.
Un rendement de plus de 30 %
À la suite de tests réalisés dans des conditions d’éclairage standard, les scientifiques ont évalué le rendement de conversion de la cellule photovoltaïque tandem à 30,9 %. Les résultats ont été certifiés par une entité, dont le nom n’a pas été divulgué. Selon eux, l’acide 2,3,4,5,6-pentafluorobenzylphosphonique a permis d’optimiser grandement la capacité de conversion de la cellule photovoltaïque, surtout s’il est utilisé avec un substrat recouvert de SiO2-NP. Ce dernier réduit la formation de trous d’épingle, mais également la résistance shunt. À noter que la couche supérieure de la cellule photovoltaïque est constituée d’un substrat comprenant de l’oxyde d’étain et d’indium, de nanoparticules de dioxyde de silicium, de la pérovskite, du buckminsterfullerène (aussi connu sous l’appellation footballène), de l’acide phosphonique, de l’argent, ainsi de l’oxyde de zinc et d’indium.
Une couche supérieure laissant passer l’énergie lumineuse
Dans la conception de leur cellule tandem, l’équipe de scientifiques a dû faire face à un certain nombre de défis, parmi lesquels nous pouvons citer l’optimisation de l’efficacité de la seconde couche. En effet, pour convertir aussi bien les photons à haute énergie que la lumière rouge et infrarouge, la couche en pérovskite doit être suffisamment perméable. Pour ce faire, les chercheurs ont remplacé le revêtement en or classique au niveau des électrodes par des matériaux à base d’oxydes métalliques, qui sont conducteurs et laissent approximativement passer 80 % de l’énergie lumineuse.
Par ailleurs, ils ont ajusté la bande interdite de la couche inférieure pour améliorer sa capacité à convertir l’énergie lumineuse captée en électricité. L’objectif des scientifiques dans la réalisation de leurs travaux a été de développer une cellule photovoltaïque bénéficiant d’un rendement élevé, tout en conservant les étapes de production industrielle déjà en place, afin de réduire les coûts. Plus d’informations sur cette étude ici. Les scientifiques parviendront-ils à dépasser la limite théorique de 31 % un jour ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
Si vous vous demander si on pourra un jour dépasser la limitite théorique, c’est donc que vous ne croyez pas vraiment que ce soit la limite. Lorsque vous parlez de la limite théorique, il faudrait la définir une peu mieux. Limite des principes de conversion actuellement utilisés ? Qu’est ce qui limite les convertisseurs à un rendement aussi bas?
Ce serait intéressant !
Le monde et la science évoluent, ce qui est vrai aujourd’hui ne le sera peut-être plus demain !
Et l’homme a pour habitude de repousser les limites depuis toujours.
Il est pas dit que la limite est lié a la capacité du système (conversions) mais aux conventions standard oïl pour pas génère de taux de sur unités laissant penser que leurs sponsors sont des escrocs depuis le siècle dernier,
Ont a des mots pour poussé un signal diamagnetique en compressions en courbe négatif par rapport a l’unité de la métrique de l’horizon des évènements,
La phénomène de cavitation, que est le potentiel des gammas de stases actifs,
Un onduleur peut généré des effets de pointes rétroactives en infra- sons aiguës et vous obtenez un potentiel stator en infrarouge lointain (-)(-), permettant de structure une cellule photoluminique en ultraviolet (+)(+),
Avec un niveau de captation qui génère une accroche de la charge electrostatique le jour et la nuit, et la nuit il va généré une poussive pressionaires electro-positive sur la magnéto activités des minéraux du sol générant une electrolyse d’obturation générant un glissement a quatre dimensions et une augmentation des tachions nitrogène (dépressionnaires/détendeur), ce qui lors de la phase jour, généré une saturation calorifique qui implose optiquement en generemant la phase nuit de retrogène de convergances centripète
C’est le principe toroïdale du disque rotatifs qui est un exponentiel spiralant (mondel elliptique),
Les spirale s’enroule toroidalement jusqu’à atteindre pour chaque spirale, une vélocité pour chaque, générant une saturation et une distorsion sur une métrique de débordements de l’horizon de événement (distorssions de l’espace temporel= séquençages temporal),
Comme la sphere cerebrospinal et le lobe temporal,
Mais venant de lozane cela sens pas bon les services de barbouzes pour repéré les personnes ayant compris ?
Je me relis pas, dyslexie,
Je suis d’un naturel combatifs et j’enmerde les criminels de standard oïl compagnie