A une époque où le monde essaie petit à petit d’arrêter l’utilisation des carburants fossiles, la technologie des cellules solaires progresse rapidement. Ces dernières années, les chercheurs ont découvert que la pérovskite était un matériau très prometteur pour la fabrication de ces cellules. Maintenant, des ingénieurs de l’Université de Rochester ont développé une nouvelle méthode pour tripler l’efficacité de la pérovskite dans les cellules solaires. Il s’agit d’ajouter une couche d’argent réfléchissante en dessous du matériau.
Depuis des décennies, le silicium est le matériau de prédilection en ce qui concerne la fabrication des cellules solaires. Cela vient du fait que c’est un matériau très abondant et efficace pour convertir la lumière en courant électrique. Mais au cours de la dernière décennie, la pérovskite a gagné du terrain puisqu’elle coûte moins cher et son efficacité est proche de celle du silicium.
Une efficacité triplée
Avec la méthode qui vient d’être développée, l’efficacité de la pérovskite est multipliée par 3,5 sans avoir à modifier le matériau lui-même. L’équipe d’ingénieurs a découvert qu’en plaçant un matériau différent en dessous, on change les interactions entre les électrons dans la pérovskite, minimisant un processus qui consomme de l’énergie.
Selon les explications, les pérovskites et les autres matériaux photovoltaïques produisent de l’électricité en permettant à la lumière du Soleil d’exciter les électrons. Ces électrons vont alors quitter leurs atomes et être capables de produire de l’électricité. Toutefois, les électrons peuvent quelques fois retomber dans les « trous » qu’ils ont laissés, ce qui réduit la quantité totale d’électricité produite, en d’autres termes, l’efficacité du matériau. Ce processus est connu sous le nom de recombinaison des électrons.
L’effet de la couche d’argent
Au cours de leur étude, les ingénieurs ont pu réduire considérablement le taux de recombinaison des électrons dans la pérovskite en plaçant cette dernière sur un substrat fait d’argent uniquement, ou sur des couches alternées d’argent et d’oxyde d’aluminium. Le placement de ce substrat crée une sorte de « miroir » qui va produire des images inversées des pairs électrons-trous. Cela réduit la probabilité d’avoir des électrons qui se recombinent avec les trous. Au cours des tests, les chercheurs ont pu montrer une augmentation de l’efficacité de la conversion de la lumière de 250 %.
Selon Chunlei Guo, premier auteur de l’étude, « un morceau de métal peut produire un aussi bon résultat que l’ingénierie chimique complexe d’un laboratoire ».
Guo a ajouté qu’au fur et à mesure de l’apparition de nouvelles pérovskites, il sera possible d’utiliser leur méthode basée sur la physique pour améliorer encore plus leurs performances.
SOURCE: New Atlas