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Panneau photovoltaïque tandem en pérovskite avec rendement de 25%

Panneau photovoltaïque tandem en pérovskite avec rendement de 25%

Technologies |
Par Nick Flaherty, A Delapalisse



Des chercheurs européens ont mis au point un grand panneau photovoltaïque en pérovskite tandem avec un rendement record de 25 %.

L’Institut Fraunhofer pour les systèmes d’énergie solaire a travaillé avec Oxford PV sur le panneau tandem en pérovskite de 421 W pour atteindre le rendement record de 25 %.

Les cellules solaires tandem ont un rendement théorique maximal de plus de 43 %, contre moins de 30 % pour les cellules solaires au silicium, car elles captent l’énergie à certaines fréquences dans le substrat de silicium et à d’autres fréquences dans la couche de pérovskite qui le recouvre.

Le panneau a une surface de 1,68m2 et a utilisé l’équipement du Module-TEC du Fraunhofer ISE qui est déjà utilisé dans la production de masse et a optimisé les processus pour la technologie tandem. En mai dernier, une cellule solaire à deux bornes de 258,15 cm2 a obtenu un rendement de 28,6 %, certifié de manière indépendante par le Fraunhofer ISE.

« Cela le rend plus efficace que n’importe quel module photovoltaïque au silicium jamais construit en format industriel », déclare le professeur Stefan Glunz, directeur du département photovoltaïque du Fraunhofer ISE. « Le fait qu’une technologie compatible avec la production de masse ait été utilisée pour sa fabrication démontre l’énorme potentiel de la technologie tandem pour l’industrie photovoltaïque ».

« Nos panneaux solaires record démontrent que nous sommes à l’aube de la prochaine révolution solaire, qui sera réalisée en partie grâce à notre technologie de cellules tandem », a déclaré Chris Case, directeur de la technologie chez Oxford PV.

La couche de pérovskite des cellules tandem étant sensible à la température, l’équipe de recherche a mis au point des procédés à basse température pour l’interconnexion et l’encapsulation des cellules solaires, qui sont également particulièrement respectueux des cellules sur le plan mécanique.

« Ils sont adaptés à la production industrielle de masse et peuvent être mis en œuvre sur des systèmes commerciaux. Les adaptations nécessaires peuvent également être facilement mises en œuvre dans les lignes de production photovoltaïque actuelles », explique Achim Kraft, chef de groupe pour la technologie d’interconnexion au Fraunhofer ISE. Ce type d’interconnexion est utilisé à l’échelle industrielle dans le cadre du projet Module-TEC de l’Institut Fraunhofer. À l’avenir, nous testerons également une autre solution : le soudage des cellules solaires à basse température », explique Achim Kraft.

Pour les mesures d’étalonnage, CalLab PV Modules a utilisé un nouveau simulateur solaire multispectral pour déterminer l’efficacité du module. Afin d’obtenir des informations précises et reproductibles sur la puissance du module tandem, les couches de pérovskite et de silicium doivent être éclairées par différentes sources de lumière LED dans des conditions aussi proches que possible de celles dans lesquelles elles produisent de l’électricité sous l’effet de la lumière naturelle du soleil. L’efficacité a été calculée en utilisant la surface désignée (da) de 1,68 mètre carré. Comme les méthodes de mesure actuellement normalisées ne sont pas entièrement transposables à cette nouvelle technologie, la méthode utilisée a été en outre validée par des mesures sur le terrain.

Les équipes de projet du Fraunhofer ISE et d’Oxford PV travaillent actuellement à la certification du module photovoltaïque. À cette fin, des tests intensifs sur la stabilité à long terme sont déjà en cours dans les chambres climatiques du TestLab PV Module du Fraunhofer ISE.

2024 devrait être une année charnière pour Oxford PV, car l’entreprise intensifie sa production et continue de faire avancer ses projets de construction d’une nouvelle usine pour produire ses cellules solaires en tandem en grandes quantités.

 » C’est la première étape de ce qui sera une année 2024 transformatrice, alors que nous commençons à livrer des panneaux prêts à être commercialisés depuis notre usine en Allemagne et que nous poursuivons notre recherche mondiale d’un nouveau site de fabrication à grand volume qui nous permettra de faire entrer notre technologie dans le courant dominant « , a déclaré David Ward, directeur général d’Oxford PV.

www.oxfordpv.com ; www.ise.fraunhofer.de

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