L’invention d’un biomatériau qui protège, améliore l’efficacité et la stabilité des panneaux solaires en pérovskite

Pour améliorer le rendement des panneaux solaires photovoltaïques et augmenter leur durée de vie, les scientifiques ne cessent d’innover. Dans un nouvel article paru dans la revue Advanced Energy Materials, une équipe de l’Université d’État de Pennsylvanie, aux États-Unis, affirme avoir développé un dispositif solaire bio-inspiré qui pourrait rendre l’avenir de l’énergie solaire photovoltaïque plus prometteuse. Pour ce projet, les universitaires se sont particulièrement intéressés aux cellules solaires en pérovskite.

Fragiles en dépit de leurs nombreuses qualités

Les cellules solaires en pérovskite sont plus prometteuses par rapport à leurs cousines à base de silicium. Et pour cause, la pérovskite est un minéral très abondant sur notre planète. De plus, elle conduit mieux l’électricité tout en étant capable de mieux absorber la lumière. Ce qui permet de concevoir des panneaux solaires ultra efficaces et moins chers à l’achat. L’une des principales faiblesses de cette technologie est sa vulnérabilité à l’humidité. Les efforts précédents pour résoudre ce problème avaient entraîné une perte d’efficacité des cellules et une augmentation des coûts de fabrication.

Des biomolécules pour protéger les cellules solaires

Yuchen Hou et ses collègues de l’Université de Pennsylvanie ont alors eu l’idée de créer des dispositifs solaires bio-inspirés pour protéger les cellules en pérovskite contre la dégradation entrainée par l’humidité. Pour ce faire, ils ont combiné le matériau des cellules solaires avec des biomolécules lipidiques synthétisées. À l’état naturel, ces biomolécules sont présentes dans l’organisme humain et chez certains animaux en tant que composant des membranes cellulaires. Elles ont la particularité de ne pas se dissoudre dans l’eau.

Une amélioration de l’efficacité et de la stabilité

Pour protéger la pérovskite à l’intérieur des cellules solaires, les chercheurs ont placé une couche extrêmement fine de biomolécules autour d’elle, formant ainsi une structure bicouche. Une technique qui a amélioré radicalement la durée de vie du matériau, sans avoir d’impact significatif sur les coûts de fabrication. « (…) Nous avons réussi à mettre au point un module avec une très bonne uniformité sur toute la grande surface, et nous avons également été en mesure de maintenir une très bonne efficacité ainsi qu’une excellente stabilité », a déclaré Luyao Zheng qui a participé à la recherche. Les chercheurs ne comptent pas en rester là. La prochaine étape consistera à créer des dispositifs plus grands et à développer d’autres types de biomolécules qui pourraient fournir des résultats similaires, voire meilleurs. Plus d’infos : onlinelibrary.wiley.com.