Cellules solaires pérovskite aussi bon marché et faciles à fabriquer que le verre

Toute surface en verre dans un bâtiment peut être un panneau solaire de nouvelle génération - un nouveau modèle commercial rendu possible par l'innovation photovoltaïque de l'Institut Fraunhofer. La production de PV en pérovskite est très simple.

Des scientifiques allemands de l'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire (ISE) ont développé un modèle commercial pour le photovoltaïque à pérovskite qui a le potentiel de révolutionner l'ensemble du marché solaire mondial. Si les succès des laboratoires étaient validés à grande échelle, pratiquement toutes les surfaces en verre pourraient un jour disposer de cellules solaires en pérovskite à faible coût. Et la production serait plus durable qu'actuellement.

En effet, un groupe de recherche dirigé par le Dr Andreas Hinsch a créé un processus de fabrication innovant sur site, de manière plus décentralisée et en encourageant l'industrie locale. Le système réduit considérablement le nombre d'étapes requises et utilise des méthodes plus durables et respectueuses des ressources.

Le projet de recherche a commencé par une question: est-il possible de fabriquer d'abord le module solaire puis de le remplir de matériel photovoltaïque et de l'activer directement sur site ? La réponse est oui.

L'équipe a mis au point un système qui nécessite "simplement" de verser la pérovskite fondue dans la cellule solaire, puis de la cristalliser. La quantité indiquée sur l'image (2 ml) est suffisante pour produire un module de quatre mètres carrés.

«Avec de la pérovskite et un sel photoactif, nous avons réussi pour la première fois à produire une cellule solaire imprimée avec un rendement de 12,6%», déclare Hinsch, satisfait du projet. «Avec ce succès, nous avons franchi une première étape importante dans le développement de cette technologie et une étape vers la production à l'échelle industrielle. En outre, l'efficacité obtenue est également un nouveau record pour les cellules solaires imprimées en général ».

Un facteur décisif pour l'efficacité de la cellule solaire est de pouvoir contrôler le processus de dépôt de cristaux de pérovskite au sein de l'électrode nanoporeuse de la cellule, qui est constituée d'oxydes métalliques et de graphite micronisé. Les méthodes testées jusqu'à présent ont conduit à une croissance incontrôlée des cristaux. Au lieu de cela, les chercheurs allemands ont trouvé un moyen de convertir la pérovskite en sel fondu à température ambiante à l'aide d'un gaz polarisé: de cette manière, ils ont pu remplir les pores de l'électrode et obtenir une croissance homogène des cristaux.

Les couches photoactives produites ont montré un photovoltaïque élevé (1 volt) et un rendement solaire stable certifié de 12,6%. Les étapes utilisées sont similaires à celles utilisées dans l'industrie du verre. Par conséquent, expliquent les chercheurs, il est également possible de produire cette nouvelle technologie de manière décentralisée dans des usines de production locales avec une infrastructure simple, plutôt que exclusivement dans des industries de haute technologie. En utilisant du graphite à faible coût et grâce à la synthèse facile du matériau pérovskite, les coûts sont considérablement réduits.

Et elle n'est pas seulement utile en architecture, cette technologie est idéale pour une application dans la nouvelle génération de véhicules électriques qui inondera le marché dans les années à venir.

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