Perovskite solar cells set new world record for power conversion efficiency
Les cellules solaires à pérovskite établissent un nouveau record mondial d'efficacité de conversion d'énergie
par l'Université nationale de Singapour
Pour faciliter les comparaisons cohérentes et l'analyse comparative des différentes technologies de cellules solaires, la communauté photovoltaïque (PV) utilise une taille standard d'au moins 1 cm2 pour rendre compte de l'efficacité des cellules solaires à un soleil dans les "tableaux d'efficacité des cellules solaires". Avant l'exploit record de l'équipe NUS, la meilleure cellule solaire en pérovskite de 1 cm2 enregistrait un rendement de conversion de puissance de 23,7 %. Cette réalisation révolutionnaire dans la maximisation de la production d'électricité à partir de sources d'énergie renouvelables de nouvelle génération sera cruciale pour assurer l'avenir énergétique mondial.
Les pérovskites sont une classe de matériaux qui présentent une efficacité d'absorption de la lumière élevée et une facilité de fabrication, ce qui les rend prometteurs pour les applications de cellules solaires. Au cours de la dernière décennie, la technologie des cellules solaires à pérovskite a réalisé plusieurs percées et la technologie continue d'évoluer.
« Pour relever ce défi, nous avons entrepris un effort dédié pour développer des technologies innovantes et évolutives visant à améliorer l'efficacité des cellules solaires à pérovskite de 1 cm2. Notre objectif était de combler l'écart d'efficacité et de libérer tout le potentiel des appareils de plus grande taille », a déclaré Le professeur adjoint Hou Yi, chef de l'équipe de recherche NUS composée de scientifiques du Département de génie chimique et biomoléculaire du NUS College of Design and Engineering ainsi que du Solar Energy Research Institute of Singapore (SERIS), un institut de recherche universitaire de NU.
Il a ajouté : « S'appuyant sur plus de 14 ans de développement de cellules solaires en pérovskite, ce travail représente le premier exemple d'une cellule solaire en pérovskite à structure inversée dépassant les cellules solaires en pérovskite à structure normale avec une surface active de 1 cm2, et cela est principalement attribué grâce au matériau innovant de transport de charge incorporé dans nos cellules solaires en pérovskite.Étant donné que les cellules solaires en pérovskite à structure inversée offrent toujours une stabilité et une évolutivité excellentes, l'obtention d'un rendement supérieur à celui des cellules en pérovskite à structure normale représente une étape importante dans la commercialisation de cette technologie de pointe. "
Cette réalisation marquante du professeur adjoint Hou Yi et de son équipe a été incluse dans les "Tableaux d'efficacité des cellules solaires (version 62)" publiés dans la revue Progress in Photovoltaics le 21 juin 2023. Ces tableaux consolidés présentent une liste complète des plus élevés confirmés indépendamment efficacité des cellules et modules solaires
Technologie de cellule solaire économique, efficace et stable
L'accomplissement record a été réalisé en incorporant avec succès un nouveau matériau d'interface dans les cellules solaires en pérovskite.
"L'introduction de ce nouveau matériau d'interface apporte une gamme d'attributs avantageux, y compris d'excellentes propriétés optiques, électriques et chimiques. Ces propriétés fonctionnent en synergie pour améliorer à la fois l'efficacité et la longévité des cellules solaires à pérovskite, ouvrant la voie à des améliorations significatives de leur performance et durabilité », a expliqué le membre de l'équipe, le Dr Li Jia, chercheur postdoctoral au SERIS.
Les résultats prometteurs rapportés par l'équipe NUS marquent une étape cruciale dans l'avancement de la commercialisation d'une technologie de cellules solaires à pérovskite à faible coût, efficace et stable. « Nos découvertes ont ouvert la voie à la commercialisation et à l'intégration accélérées des cellules solaires dans divers systèmes énergétiques. Nous sommes enthousiasmés par les perspectives de notre invention qui représente une contribution majeure à un avenir énergétique durable et renouvelable », a déclaré M. Wang Xi, membre de l'équipe. , doctorant NUS.
Vers un avenir plus vert
S'appuyant sur ce développement passionnant, Hou et son équipe visent à repousser encore plus loin les limites de la technologie des cellules solaires à pérovskite.
Un autre domaine d'intérêt clé est d'améliorer la stabilité des cellules solaires en pérovskite, car les matériaux en pérovskite sont sensibles à l'humidité et peuvent se dégrader avec le temps. Hou a commenté : « Nous développons une méthodologie personnalisée de vieillissement accéléré pour amener cette technologie du laboratoire à l'usine. L'un de nos prochains objectifs est de fournir des cellules solaires en pérovskite avec 25 ans de stabilité opérationnelle.
L'équipe travaille également à transformer les cellules solaires en modules en élargissant les dimensions des cellules solaires en pérovskite et en démontrant leur viabilité et leur efficacité à plus grande échelle.
"Les informations tirées de notre étude actuelle serviront de feuille de route pour le développement de produits de cellules solaires à pérovskite stables et éventuellement commercialement viables qui peuvent servir de solutions énergétiques durables pour aider à réduire notre dépendance aux combustibles fossiles", a ajouté Hou.
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COMMENTAIRES
Quel matériel permet de capter l'énergie solaire pour la transformer en électricité ?Pour l instant c 'est le silicium !Mais
C'est la course a la production d electricité par panneaux de cellules solaires photovoltaiques ...et pour s'extraite de la production chinoise tout le monde se démène pour proposer quelque chose d autre et
concurrentiel!!!!
voici quelques tuyaux sur les pérovskites:
1/Quelle est l'efficacité de conversion de puissance la plus élevée de la cellule solaire pérovskite ?
Cellules solaires en pérovskite | Ministère de l'Énergie
L'utilisation de plusieurs matériaux PV permet aux dispositifs en tandem d'avoir des rendements de conversion de puissance potentiels supérieurs à 33 %, la limite théorique d'une cellule PV à jonction unique
2/Quelle est l'efficacité de la cellule solaire pérovskite 2023 ?
Les cellules solaires à pérovskite ont maintenant atteint le taux d'efficacité extrêmement élevé de 24,35 % avec une surface active de 1 cm2. Cette réalisation révolutionnaire dans la maximisation de la production d'électricité à partir de sources d'énergie renouvelables de prochaine génération sera cruciale pour assurer l'avenir énergétique du monde.
3/Quel est le record mondial d'efficacité des cellules solaires ?
L'efficacité théorique maximale calculée est de 86,8 % pour un empilement d'un nombre infini de cellules, en utilisant le rayonnement solaire concentré entrant. Lorsque le rayonnement entrant provient uniquement d'une zone du ciel de la taille du soleil, la limite d'efficacité tombe à 68
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More information: Martin A. Green et al, Solar cell efficiency tables (version 62), Progress in Photovoltaics: Research and Applications (2023). DOI: 10.1002/pip.3726. onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/pip.3726
Provided by National University of Singapore
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