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Cellule solaire pérovskite avec rendement de 31 pourcent

Cellule solaire pérovskite avec rendement de 31 pourcent

Technologies |
Par Nick Flaherty, A Delapalisse



Des chercheurs de l’EPFL, en Suisse, ont démontré que la conception d’une cellule photovoltaïque tandem en silicium pérovskite, combinant l’ingénierie additive et l’ingénierie des substrats, permettait d’obtenir des rendements de conversion de l’énergie constamment élevés.

Les cellules solaires tandem à base de silicium pérovskite (Si) sont les principales candidates à la succession des cellules à jonction unique qui dominent le marché aujourd’hui. L’EPFL a déjà présenté une cellule tandem avec un rendement record de 31,25 %.

Toutefois, pour justifier le coût supplémentaire de l’insertion d’une cellule en pérovskite sur le Si, ces dispositifs doivent d’abord présenter des rendements de conversion de puissance (PCE) suffisamment élevés.

Machine learning accelerates discovery of solar-cell perovskites

Les chercheurs de l’EPFL ont augmenté l’efficacité des dispositifs tandem avec un matériau pérovskite appliqué par centrifugation sur des plaquettes de silicium plates à l’avant.

Les chercheurs ont utilisé l’acide 2,3,4,5,6-pentafluorobenzylphosphonique (pFBPA) dans l’encre du précurseur pour supprimer la recombinaison près de l’interface pérovskite/C60. Cela permet d’augmenter la tension en circuit ouvert (Voc) et le facteur de remplissage (FF) des dispositifs sans qu’il soit nécessaire d’ajouter une couche de passivation supplémentaire, ce qui réduit la complexité du processus de fabrication.

Le second développement, qui améliore le facteur de remplissage, provient de l’utilisation de nanoparticules de SiO2 (NPs) enrobées de façon éparse comme couche intermédiaire entre la pérovskite et la couche de transport des trous (HTL). Cela permet de supprimer le nombre de trous d’épingle et de dérivations introduits par le pFBPA.

L’intégration de ces développements dans un dispositif tandem optimisé sur le plan optique et électrique a permis d’obtenir des PCE reproductibles de 30 ± 1 % et un maximum certifié de 30,9 %.

www.epfl.ch

 

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