Une avancée majeure dans le domaine de l'énergie solaire vient d'être réalisée avec la création d'une cellule solaire peu coûteuse et flexible, capable de durer presque dix fois plus longtemps que ses prédécesseurs. Cette innovation pourrait bien changer la donne dans la production d'énergie solaire.
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Les cellules à pérovskite, souvent qualifiées de 'graal' de l'énergie solaire, représentent une alternative légère aux technologies solaires traditionnelles basées sur le silicium. Leur structure flexible permet une application sur des surfaces variées, comme les voitures ou les téléphones, sous forme de couche imprimable, facilitant ainsi la recharge en déplacement.
Cependant, les cellules à pérovskite présentent aussi des limitations majeures, notamment leur dégradation rapide due à des réactions chimiques avec l'humidité de l'air, entraînant une fuite d'iode. Une équipe de chercheurs a récemment trouvé une solution à ce problème en intégrant des nanoparticules dans les pérovskites, augmentant ainsi la durée de vie des cellules à 1 530 heures, soit près de dix fois plus que les conceptions précédentes.
Cette recherche, publiée dans
EES Solar, marque une étape cruciale vers le développement de cellules solaires à haute performance capables de résister aux conditions réelles, rapprochant ainsi leur utilisation commerciale à l'échelle mondiale. Les scientifiques ont incorporé des nanoparticules d'oxyde d'aluminium dans les cellules pendant leur fabrication, empêchant non seulement la fuite d'iode mais créant aussi une structure plus uniforme et conductrice.
Les tests effectués sous des conditions extrêmes de chaleur et d'humidité ont montré que les cellules modifiées maintenaient une performance élevée pendant plus de deux mois, une amélioration significative par rapport aux 160 heures des cellules non améliorées. Les chercheurs prévoient de poursuivre leurs investigations pour voir si ces gains peuvent être encore améliorés.
Cette avancée dans la stabilité et la performance des cellules à pérovskite ouvre de nouvelles perspectives pour leur adoption comme solution énergétique principale, marquant un tournant dans la recherche sur l'énergie solaire.
Qu'est-ce que la pérovskite et pourquoi est-elle importante pour l'énergie solaire ?
La pérovskite est un matériau cristallin qui a attiré l'attention pour son potentiel dans la production d'énergie solaire. Contrairement au silicium traditionnel, la pérovskite peut être fabriquée à moindre coût et appliquée sur des surfaces flexibles, ouvrant de nouvelles possibilités pour l'intégration de l'énergie solaire dans des objets du quotidien.
Les cellules solaires à pérovskite sont capables de convertir la lumière en électricité avec une efficacité comparable, voire supérieure, à celle des cellules en silicium. Cependant, leur principale limitation réside dans leur durabilité, car elles se dégradent rapidement lorsqu'elles sont exposées à l'humidité et à la lumière.
La recherche récente a permis de surmonter cet obstacle en intégrant des nanoparticules dans la structure des cellules, améliorant ainsi leur stabilité et leur durée de vie. Cette innovation pourrait rendre l'énergie solaire plus accessible et moins coûteuse, contribuant à la transition vers des sources d'énergie renouvelables.
Comment les nanoparticules améliorent-elles les cellules solaires à pérovskite ?
L'intégration de nanoparticules dans les cellules solaires à pérovskite représente une avancée technologique majeure. Ces nanoparticules, en particulier celles d'oxyde d'aluminium, agissent comme une barrière contre l'humidité, empêchant la dégradation rapide des cellules.
En plus de protéger les cellules, les nanoparticules améliorent la conductivité électrique, permettant une conversion plus efficace de la lumière en électricité. Cela résulte en une performance accrue et une durée de vie prolongée des cellules solaires.
Cette approche a permis aux chercheurs de tester les cellules dans des conditions extrêmes, démontrant leur résistance et leur efficacité sur une période prolongée. Ces améliorations ouvrent la voie à une adoption plus large des cellules à pérovskite dans le secteur de l'énergie solaire.