Selon les médias étrangers New Atlas, le silicium a toujours été le matériau de prédilection pour la technologie des cellules solaires en raison de son faible coût, de sa stabilité et de son rendement élevé, malheureusement l'efficacité de conversion des cellules solaires au silicium approche rapidement de sa limite théorique. Les chercheurs de l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) et du Centre suisse pour l'électronique et les microtechnologies (CSEM) ont mis au point une nouvelle combinaison de cellules photovoltaïques en silicium et en pérovskite. , et rapporté un record d'efficacité de 25,2% - c'est un tout nouveau record pour cette technologie de combinaison de cellules solaires.
À l'heure actuelle, l'efficacité des cellules solaires au silicium sur le marché peut atteindre 20 à 22%, ce qui n'est pas mauvais, mais cela ne permet pas à la technologie d'avoir plus de place pour le développement. Son efficacité est passée de 3,8% en 2009 à plus de 20% en 2016. Néanmoins, son prix est plus élevé que celui des cellules solaires au silicium ordinaires et a sa propre limite supérieure d'efficacité.
L'utilisation de perovskite et de silicium dans une cellule solaire peut aider à tirer parti de ces deux matériaux: la pérovskite est la meilleure pour convertir la lumière verte et bleue en électricité, tandis que le silicium est dédié à la lumière rouge et infrarouge. Ainsi, ils peuvent capturer une gamme spectrale plus large.
«En combinant ces deux matériaux, nous pouvons maximiser l'utilisation du spectre solaire et d'augmenter la capacité de production, « les auteurs de l'étude Florent Sahli et Werner représentent Jérémie. Nous calculons et le travail a montré que l'efficacité de 30% devrait bientôt Peut être atteint.
La nouvelle cellule solaire silicium-pérovskite de l'équipe a atteint un rendement de 25,2%, ce qui dépasse la cellule solaire à structure en tandem développée en 2015 en empilant une cellule solaire en silicium monocristallin et une cellule solaire en pérovskite. Le principal obstacle de ces cellules tandem est le processus de fabrication: généralement, les pérovskites se déposent sous forme de liquide à la surface, mais la texture du silicium le rend difficile: il se compose d'un grand nombre de pyramides d'environ cinq microns de hauteur. La composition de la structure, peut mieux capturer et absorber la lumière.
Sahli a déclaré: «Jusqu'à présent, la méthode standard de fabrication des cellules tandems pérovskite / silicium est d'aplatir la« pyramide »des cellules de silicium, mais cela va dégrader leur performance optique et donc réduire leurs performances, puis déposer des cellules de pérovskite. À son sommet, il ajoute également des étapes au processus de fabrication.
Dans cette étude, les scientifiques couvrent première pour créer une couche de base inorganique « pyramide » à l'aide d'un évaporateur. Puis, par rotation le revêtement d'une solution organique liquide a été ajouté, qui pénètrent dans les pores de la couche de base. Enfin, le substrat est chauffé à l'équipe de 150 ° C ( 302 ° F), sera au sommet de sorte que le film mince de silicium cristalline de perovskite est formé pour couvrir toute la surface des chercheurs dit, ce procédé est relativement simple, seulement quelques étapes supplémentaires peut être incorporée dans une ligne de production existante ce produit. Contribuera à la production de nouvelles batteries en tandem sans surcoût.
L'étude a été publiée dans la revue Nature-Materials.
