Des chercheurs de l'Université nationale australienne (ANU) ont innové en matière d'efficacité énergétique des cellules solaires et ont ainsi donné un aperçu de l'avenir de la technologie.

Les chercheurs ont établi un nouveau record d'efficacité de 21,6 pour cent, le plus élevé jamais atteint pour les cellules pérovskites au-dessus d'une certaine taille.

Cela signifie que 21,6% de la lumière du soleil frappant les cellules est convertie en énergie.

Le professeur agrégé Thomas White dit à titre de comparaison, les panneaux solaires typiques installés sur les toits ont actuellement des rendements de 17 à 18 pour cent.

"Il y a trois choses que vous essayez d'accomplir avec les cellules solaires, vous essayez de les rendre efficaces, stable et pas cher, " at-il dit. " Les pérovskites sont l'avenir des cellules solaires. "

"Avec les pérovskites l'efficacité est désormais compétitive, et le coût est l'un des principaux arguments de vente. Le vrai défi maintenant est de les rendre suffisamment stables pour être utilisées sur un toit par exemple, où ils doivent pouvoir tenir 25 à 30 ans dans des températures extrêmes.

"Finalement, l'objectif est de combiner ces pérovskites avec du silicium dans une cellule solaire tandem. Assembler les deux matériaux peut potentiellement nous donner une efficacité plus élevée que l'un ou l'autre seul."

Le professeur agrégé White et son équipe travaillent depuis des années à l'amélioration des cellules solaires à pérovskite.

Les matériaux pérovskites combinent des éléments chimiques abondants et bon marché, notamment le carbone, hydrogène, azote, l'iode et le plomb.

« 95 % des cellules solaires sont actuellement en silicium. C'est très, très bon matériel, mais il va atteindre la limite supérieure de son efficacité dans les cinq ou dix prochaines années, ", a déclaré le professeur agrégé White.

"Pour pouvoir fabriquer une très bonne cellule solaire en tandem, vous devez faire fonctionner vos deux cellules aussi efficacement que possible. Parce que le silicium ne peut pas être beaucoup mieux, nous nous sommes concentrés sur la moitié pérovskite."

Le nouveau record d'efficacité signifie que les cellules à pérovskite peuvent désormais produire 216 watts de puissance électrique par mètre carré.

"Quand ils sont très petits, il est difficile de les mesurer avec précision, et ce n'est pas nécessairement représentatif de ce qui se passerait si vous augmentiez, ", a déclaré le professeur agrégé White.

"Notre résultat est donc le plus élevé sur une échelle que beaucoup considèrent comme le minimum - un centimètre carré."

Pour obtenir le résultat record, le co-chercheur, le Dr Jun Peng, a développé un nouveau matériau nanostructuré.

"Une cellule solaire efficace doit être capable de produire à la fois de la haute tension et du courant élevé, " a déclaré le Dr Peng.

"Il peut être difficile de réaliser les deux en même temps, mais la couche nanostructurée de nos cellules rend cela possible."

Les résultats de l'équipe ont été vérifiés de manière indépendante par le CSIRO Photovoltaics Performance Lab, le seul laboratoire de l'hémisphère sud accrédité pour certifier l'efficacité des cellules solaires selon les normes internationales.

Cette étude a été réalisée avec l'aide du financement de l'Australian Renewable Energy Agency.