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10 Juin 2021

Ces nouvelles cellules solaires sont l’avenir du panneau photovoltaïque

Des chercheurs américains ont développé des cellules hybrides à pérovskite qui permettront de transformer les fenêres des bâtiments en panneaux solaires. 


Les énergies renouvelables, propres, sont un vrai enjeu pour notre futur. De nombreux scientifiques travaillent à améliorer l’efficacité des panneaux solaires. Comment les rendre plus puissants ? Comment stocker l’énergie solaire ? Dans nos villes où l’espace manque, placer des panneaux photovoltaïques à même les fenêtres pourrait être une solution. Certaines startups comme Ubiquitous Energy, travaillent à créer des panneaux solaires d’un nouveau type qui pourraient convertir les rayons infrarouges et ultraviolets en électricité. Seulement ces cellules solaires sont assez peu efficaces, autour de 3% ou 4% contre à 13% à 15% pour des cellules silicium classiques. 


Depuis une dizaine d’années, des chercheurs travaillent sur les cellules à pérovskite, un matériau semi-transparent dont l’efficacité est de 25%. Le problème, ce type de cellule est aussi plus sensible à l’humidité, les UV et la chaleur, il est donc moins durable. Mais des chercheurs ont réussi à trouver une solution. 


Des nouvelles cellules hybrides 


La première solution a été de faire des cellules de pérovskite hybride en combinant la pérovskite et le sicilium. Le problème restait celui des électrodes. Les cellules solaires en pérovskite doivent laisser passer la lumière pour que cette dernière atteigne la couche inférieure de silicium. 


Une équipe de chercheurs de la Penn State University aux Etats-Unis a annoncé qu’elle avait réussi à créer des cellules hybrides, semi-transparentes, pour cela, elle a appliqué sur les cellules un film d’or ultrafin qui joue le rôle d’un électrode. La technique avait déjà été testée par les scientifiques mais sans succès, par manque d’uniformité de cette couche, les nanoparticules se regroupaient et formaient des paquets. Les chercheurs ont contourné le problème en appliquant une sous-couche de chrome, les nanoparticules d’or se lient au substrat. Ces cellules hybrides ont obtenu un rendement de 28,3%. Elles pourraient convertir environ 50 watts de lumière solaire en plus pour chaque mètre carré.

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