L'amélioration de l'efficacité des cellules solaires pour obtenir l'indépendance des sources d'énergie des combustibles fossiles est un objectif principal de la recherche sur les cellules solaires. Une équipe dirigée par le physicien du Dr Felix Lang de l'Université de Potsdam, aux côtés du professeur Lei Meng et du professeur Yongfang Li de l'Académie chinoise des sciences de Pékin, a réussi à intégrer la pérovskite avec les absorbeurs organiques pour développer une cellule solaire tandem qui atteint des niveaux d'efficacité record, comme indiqué dans le journal scientifique Nature.
Cette approche implique la combinaison de deux matériaux qui absorbent sélectivement des longueurs d'onde courtes et longues, en particulier, les régions bleues / vertes et rouges / infrarouges du spectre, optimisant à l'optimisation de l'utilisation du soleil. Traditionnellement, les composants d'absorption des rouges / infrarouges les plus efficaces dans les cellules solaires proviennent de matériaux conventionnels comme le silicium ou les CIG (cuivre d'indium gallium séléniure). Cependant, ces matériaux nécessitent généralement des températures de traitement élevées, résultant en une empreinte carbone importante.
Dans leur publication récente dans Nature, Lang et ses collègues fusionnent deux technologies prometteuses de cellules solaires: la pérovskite et les cellules solaires organiques, qui peuvent être traitées à des températures plus basses et ont une réduction de l'impact du carbone. La réalisation d'une efficacité impressionnante de 25,7% avec cette nouvelle combinaison était une tâche difficile, comme l'a noté Felix Lang, qui a expliqué: «Cette percée n'a été rendue possible qu'en combinant deux progrès significatifs.» La première percée a été la synthèse d'une nouvelle cellule solaire organique absorbant le rouge / infrarouge par Meng et Li, qui étend sa capacité d'absorption plus loin dans la gamme infrarouge. Lang a en outre élaboré: «Cependant, les cellules solaires en tandem ont été confrontées à des limitations dues à la couche de pérovskite, qui subit des pertes d'efficacité substantielles lorsqu'elles sont conçues pour absorber principalement les segments bleus et verts du spectre solaire. Pour surmonter cela, nous avons mis en œuvre une nouvelle couche de passivation sur la pérovskite, qui attise les défauts matériels et améliorait la performance globale de la cellule.».
Heure du poste: 12 décembre 2024