Amélioration révolutionnaire des cellules solaires grâce à un traitement moléculaire par le HKUST

ParisDes chercheurs de l'Université des Sciences et Technologies de Hong Kong (HKUST) ont découvert une nouvelle méthode pour améliorer l'efficacité et la durabilité des cellules solaires en pérovskite. Ils ont utilisé un traitement particulier avec des composés d'amino-silane, ce qui améliore de manière significative la qualité et la performance de ces cellules.

Les cellules solaires à pérovskite représentent une technologie innovante pour transformer la lumière du soleil en électricité. Contrairement aux cellules solaires classiques à base de silicium, les cellules à pérovskite absorbent la lumière et la convertissent de manière plus efficace grâce à leur structure cristalline unique. Néanmoins, elles sont souvent confrontées à des problèmes de stabilité et à des défauts. L'équipe de HKUST a mis au point un processus appelé passivation, qui permet de corriger ces défauts et de rendre le matériau plus stable.

Les points essentiels de leurs découvertes comprennent :

• L'utilisation de molécules de la famille des amino-silanes pour la passivation.
• Amélioration du rendement quantique de photoluminescence (PLQY), indiquant moins de défauts matériels.
• Haute tension de circuit ouvert et efficacité à travers diverses bandes interdites.
• Durabilité significative, avec des performances élevées maintenues après 1 500 heures de tests.

Cette nouvelle méthode de passivation améliore non seulement les performances, mais elle est également compatible avec les processus de fabrication actuels. Elle est similaire au procédé de préparation avec HMDS utilisé dans la fabrication de semi-conducteurs, ce qui indique qu'elle peut être facilement adoptée pour une production à grande échelle.

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Les tests de performance ont révélé que leurs résultats sont parmi les meilleurs, avec des tensions en circuit ouvert élevées et une faible perte de photovoltage. Leurs cellules les plus performantes ont maintenu une haute efficacité et une conversion de puissance élevée même après de longs tests de vieillissement. Cela est crucial car préserver l'efficacité au fil du temps est essentiel pour réussir commercialement.

Cette méthode pourrait améliorer la performance des cellules solaires en tandem. Ces cellules possèdent plusieurs couches pour absorber davantage de lumière solaire. Le traitement à l’amino-silane permet à ces cellules de devenir plus stables et efficaces, facilitant ainsi leur adoption à grande échelle.

Les travaux de l'équipe en collaboration avec des spécialistes des universités d'Oxford et de Sheffield rendent leurs découvertes encore plus pertinentes et utiles. Cette avancée pourrait permettre la production de cellules solaires en pérovskite plus efficaces, durables et abordables, contribuant ainsi à l'amélioration des technologies d'énergies renouvelables.