Le professeur adjoint Zachary Holman tient son reflet dans une cellule solaire du Holman Research Group Lab. Les recherches de Holman se concentrent sur les cellules solaires, oxydes conducteurs transparents et nanoparticules semi-conductrices. Photo de Deanna Dent/ASU maintenant Crédit :Deanna Dent/ASU maintenant
Une nouvelle recherche sur l'énergie solaire de l'Arizona State University démontre que les modules photovoltaïques en tandem, qui convertissent la lumière du soleil en électricité avec une efficacité plus élevée que les modules actuels, deviendra de plus en plus attrayant aux États-Unis.
Un article qui explore les coûts par rapport à l'amélioration de l'efficacité d'une nouvelle technologie solaire, intitulé « Viabilité technico-économique du silicium, modules photovoltaïques en tandem aux États-Unis, " apparaît dans Énergie naturelle cette semaine. Le document est rédigé par ASU Fulton Schools of Engineering, Professeur adjoint de recherche Zhengshan J. Yu , L'étudiant diplômé Joe V. Carpenter et le professeur adjoint Zachary Holman.
L'initiative SunShot du ministère de l'Énergie a été lancée en 2011 dans le but de rendre l'énergie solaire compétitive par rapport aux sources d'énergie conventionnelles d'ici 2020. Le programme a atteint son objectif de 0,06 $ par kilowattheure trois ans plus tôt et un nouvel objectif de 0,03 $ par kilowattheure. d'ici 2030 a été fixée. L'augmentation de l'efficacité des modules photovoltaïques est une voie pour réduire le coût de l'électricité solaire vers cette nouvelle cible. Si atteint, l'objectif devrait tripler la quantité d'énergie solaire installée aux États-Unis en 2030 par rapport au scénario de statu quo.
Mais selon Holman, « la technologie existante dominante – le silicium – est à plus de 90 % de sa limite d'efficacité théorique, " précipitant un besoin d'explorer de nouvelles technologies. Des technologies plus efficaces seront sans doute plus chères, cependant, ce qui a incité Holman et ses co-auteurs à demander, « un doublement de l'efficacité du module justifie-t-il un doublement des coûts ? »
Le groupe de recherche du professeur adjoint Zachary Holman se concentre sur les cellules solaires, oxydes conducteurs transparents et nanoparticules semi-conductrices. Crédit :Deanna Dent/ASU maintenant
Les modules tandem s'empilent deux, matériaux photovoltaïques complémentaires - par exemple, une cellule solaire à pérovskite au sommet d'une cellule solaire au silicium - pour utiliser au mieux le spectre complet des couleurs émises par le soleil et dépasser l'efficacité de l'une ou l'autre des cellules solaires constitutives. L'étude a été conçue pour déterminer à quel point les modules photovoltaïques en tandem à haute efficacité peuvent être plus chers et encore plus compétitifs sur le marché solaire en évolution.
Les résultats indiquent que sur le marché solaire résidentiel américain prévu en 2020, Les modules tandem prévus à 32 % d'efficacité peuvent coûter plus de trois fois le prix des modules de silicium projetés à 22 % d'efficacité tout en produisant de l'électricité au même coût. Cette prime, cependant, est un meilleur scénario qui suppose le rendement énergétique, taux de dégradation, la durée de vie et les conditions de financement des modules tandem sont similaires à celles des modules silicium seuls. L'étude reconnaît également que les valeurs des primes de coût varieront selon la région.
"Notre étude précédente définit le paysage technologique des tandems; cette étude dépeint le paysage économique de ces futures technologies solaires qui ne sont créées que maintenant dans les laboratoires. Elle indique aux chercheurs combien d'argent ils sont autorisés à dépenser pour réaliser les améliorations d'efficacité attendues de tandem, " dit Yu.
