Un module solaire en pérovskite de la taille d'une feuille de papier A4, qui est près de six fois plus grand que les modules de 10x10 cm2 de ce type rapportés auparavant, a été développé par des chercheurs de l'Université de Swansea, en utilisant des techniques d'impression simples et peu coûteuses. La percée montre que la technologie fonctionne à plus grande échelle, pas seulement au labo, ce qui est crucial pour inciter l'industrie à s'en emparer. Crédit :Spécifique/Université de Swansea
Un module solaire en pérovskite de la taille d'une feuille de papier A4, qui est presque six fois plus grand que 10x10 cm 2 modules de ce type signalés auparavant, a été développé par des chercheurs de l'Université de Swansea, en utilisant des techniques d'impression simples et peu coûteuses.
La percée montre que la technologie fonctionne à plus grande échelle, pas seulement au labo, ce qui est crucial pour inciter l'industrie à s'en emparer.
Chacune des nombreuses cellules individuelles formant le module est en pérovskite, un matériau d'intérêt croissant pour les chercheurs solaires car il peut être fabriqué plus facilement et à moindre coût que le silicium, le matériau le plus couramment utilisé pour les cellules solaires.
Les cellules solaires à pérovskite se sont également avérées très efficaces, avec des scores pour l'efficacité de conversion de puissance (PCE) - la quantité de lumière frappant une cellule qu'elle convertit en électricité, jusqu'à 22% sur de petits échantillons de laboratoire.
L'équipe travaille pour le SPECIFIC Innovation and Knowledge Center dirigé par l'Université de Swansea. Ils ont utilisé un type de cellule existant, une cellule solaire à pérovskite de carbone (C-PSC), fait de différentes couches-titane, zircone et carbone sur le dessus, qui sont tous imprimables.
Bien que leur efficacité soit inférieure à celle des autres types de cellules pérovskites, Les C-PSC ne se dégradent pas aussi rapidement, ayant déjà prouvé plus d'un an de fonctionnement stable sous éclairage.
La percée de l'équipe de Swansea vient de l'optimisation du processus d'impression sur des substrats de verre aussi grands qu'une feuille de papier A4. Ils ont veillé à ce que les couches à motifs soient parfaitement alignées grâce à une méthode appelée enregistrement, bien connu dans l'industrie de l'imprimerie.
L'ensemble du processus de fabrication a été réalisé à l'air, aux conditions ambiantes, sans nécessiter les processus coûteux à vide poussé qui sont nécessaires à la fabrication du silicium.
L'équipe de Swansea a utilisé un type de cellule existant, une cellule solaire à pérovskite de carbone (C-PSC), fait de différentes couches - oxyde de titane, zircone et carbone sur le dessus - qui sont tous imprimables. La percée vient de l'optimisation du processus d'impression sur des substrats en verre aussi grands qu'une feuille de papier A4. L'équipe s'est assurée que les couches à motifs étaient parfaitement alignées grâce à une méthode appelée enregistrement, bien connu dans l'industrie de l'imprimerie. Crédit :SPÉCIFIQUE/Université de Swansea
L'équipe de Swansea a réalisé de bonnes performances pour ses modules :
Les cotes d'efficacité élevées dans des conditions d'éclairage intérieur démontrent que cette technologie a un potentiel non seulement pour la production d'énergie à l'extérieur, mais également pour l'alimentation de petits appareils électroniques, tels que les smartphones et les capteurs, à l'intérieur.
Dr Francesca De Rossi, chercheur en transfert de technologie au SPECIFIC Innovation and Knowledge Centre de l'Université de Swansea, mentionné:
"Nos travaux montrent que les cellules solaires à pérovskite peuvent offrir de bonnes performances même lorsqu'elles sont produites à plus grande échelle que celles rapportées jusqu'à présent dans la communauté scientifique. Cela est essentiel pour rendre leur fabrication économique et attrayante pour l'industrie.
La clé de notre succès était le processus de sérigraphie. Nous avons optimisé cela pour éviter les défauts causés par l'impression de ces grandes surfaces. L'enregistrement précis des couches et la mise en forme de la couche de blocage ont permis d'améliorer les connexions entre les cellules, augmenter les performances globales.
Il y a encore du travail à faire, par exemple en augmentant la surface active - le pourcentage de la surface du substrat qui est réellement utilisé pour produire de l'énergie. Nous y travaillons déjà.
Mais c'est une percée importante de notre équipe, qui peut aider à ouvrir la voie à la prochaine génération de cellules solaires"
L'étude est publiée dans Technologies avancées des matériaux .
