Une équipe de chercheurs affiliés à plusieurs institutions aux États-Unis a trouvé un moyen d'améliorer l'efficacité des cellules solaires à base de pérovskite en ajoutant du thiocyanate de guanidinium au mélange. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit leur travail avec les cellules solaires à base de pérovskite et leur efficacité.

Pendant la majeure partie de son histoire, le silicium a été le matériau de choix lors de la fabrication de cellules solaires - aucun autre matériau n'était aussi efficace ou ne pouvait produire aussi longtemps. Mais ces dernières années, les chimistes ont travaillé avec différents matériaux qui se sont rapprochés. Un de ces matériaux prometteurs est la pérovskite cristalline. Il est généralement fabriqué à partir de plomb, brome, l'iode et d'autres éléments. Actuellement, Les cellules solaires fabriquées avec de la pérovskite présentent deux avantages par rapport aux cellules traditionnelles au silicium. Ils sont moins chers à fabriquer et ils absorbent mieux les photons bleus de haute énergie. La deuxième caractéristique a conduit les fabricants de cellules solaires à marier les deux types de cellules pour créer des cellules tandem silicium/pérovskite offrant les meilleurs avantages des deux. Mais les fabricants de cellules solaires croient toujours qu'en fin de compte, les cellules à base de pérovskite peuvent remplacer entièrement les cellules en silicium à un moment donné, entraînant une baisse des coûts de production. Dans ce nouvel effort, les chercheurs prétendent avoir trouvé un moyen de s'en approcher.

Des recherches antérieures avaient montré que l'ajout d'étain au mélange lors de la fabrication de pérovskites les rendait plus efficaces, presque aussi efficaces que les cellules à base de silicium. Mais l'étain se dégradait lorsqu'il était exposé à l'oxygène. Pour éviter que cela se produise, l'équipe aux États-Unis a également ajouté du thiocyanate de guanidinium au mélange. C'est un composé organique qui enrobe d'autres matériaux - dans ce cas, l'étain dans le mélange de pérovskite. Les chercheurs ont découvert que cela empêchait l'étain de se dégrader. Le test de la pérovskite résultante a montré qu'elle était efficace à environ 20 %. Lorsque l'équipe l'a combinée avec une cellule pérovskite traditionnelle conçue pour absorber les photons à haute énergie, ce qui en fait un tandem entièrement en pérovskite, elle a obtenu des rendements de 25 %. C'est proche des 28 pour cent observés avec les tandems silicium-pérovskite.

Les chercheurs notent qu'ils pensent pouvoir augmenter davantage l'efficacité, atteignant peut-être des niveaux de tandem silicium/pérovskite, mais reconnaissent qu'ils ont encore d'autres problèmes à régler avant que de telles cellules ne deviennent viables, surtout les faire durer assez longtemps pour un usage commercial.

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