Des scientifiques néerlandais utilisent du fluorure pour stabiliser les cellules solaires à base de pérovskite

Share

Un groupe de chercheurs de l’Université de technologie d’Eindhoven (Pays-Bas), de l’Institut de recherche en énergie Differ, de l’Université de Twente et de l’Université de Pékin (Chine) cherche à utiliser le fluorure pour réduire l’instabilité et la dégradation des cellules solaires à base de pérovskite.

Dans un article publié dans Nature Energy, les scientifiques affirment avoir mis au point une cellule solaire à base de pérovskite ayant une efficacité de conversion d’énergie de 21,46 % et qui maintiendrait 90 % de son efficacité après 1000 heures d’utilisation dans des conditions de lumière et de chaleur extrêmes.

Selon les chercheurs, la longévité a été obtenue en ajoutant du fluorure de sodium à la couche de pérovskite au cours du processus de fabrication. « À l’aide de calculs liés à la théorie de la fonctionnelle de la densité, nous affirmons que les ions fluorure suppriment la formation d’anions halogénures et de lacunes de cations organiques, grâce à un renforcement unique des liaisons chimiques avec le plomb et les cations organiques environnants », expliquent-ils dans l’étude.

Les scientifiques ont expliqué que le fluorure agissait sur une cellule de pérovskite de la même manière que dans les dentifrices : les ions fluorure forment une couche protectrice autour du cristal, empêchant ainsi l’émission de défauts nuisibles.

Loin de la commercialisation

La petite taille et la grande électronégativité des ions fluorures seraient les principale raisons de l’amélioration de la stabilité des cellules de pérovskites, par rapport aux autres halogènes.

Les scientifiques ont déclaré qu’il faudrait encore cinq à dix ans pour que les cellules pérovskites puissent être produites commercialement. « Nous ne savons toujours pas pourquoi certains matériaux sont plus efficaces que d’autres pour augmenter la stabilité à long terme de ces cellules », a déclaré Shuxia Tao, coordinateur de la recherche au Centre for Computational Energy Research.

L’Université de Californie à San Diego, UCLA et le fabricant chinois de modules Solargiga, ainsi que l’Université de Groningue aux Pays-Bas et une autre équipe de l’Université de Pékin, ont récemment mené des recherches analogues.

Malgré la prolifération de projets de recherche prometteurs, la stabilité, la durabilité et le coût des cellules solaires de pérovskite restent problématiques pour la faisabilité technique de la commercialisation.