Module pérovskite : une nouvelle technique de passivation permet d’obtenir un rendement de 21,36 %

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D’après pv magazine international.

Des scientifiques de l’Université de technologie de Kaunas (KTU), en Lituanie, ont mis au point un module photovoltaïque doté de cellules solaires présentant un rendement de 23,9 % basé sur une couche bidimensionnelle (2D) de pérovskite.

Le film de pérovskite de la cellule solaire a été passivé avec différents isomères d’iodure de phényléthylammonium, qui augmentent la barrière énergétique de la formation de la pérovskite 2D et empêchent les cations organiques volumineux de pénétrer dans le réseau de pérovskite, même à des températures élevées.

« Ces isomères ont la même formule moléculaire mais une disposition différente des atomes dans l’espace, conditionnant la possibilité de formation de la pérovskite 2D », expliquent les chercheurs, qui ajoutent que les isomères présentent un effet de passivation complet et évitent la recombinaison non radiative et améliorent l’extraction de charge interfaciale.

Le mini-module a été conçu avec une surface active de 26 cm2 et a atteint un rendement de conversion d’énergie de 21,36 % dans des conditions de rayonnement standard. Il présente également une tension en circuit ouvert de 10,30 V, un courant de court-circuit de 2,71 mA cm-2 et un facteur de remplissage de 76,40 %.

« Il s’agit de l’un des rendements les plus élevés rapportés à ce jour pour les modules solaires en pérovskite », précise le groupe lituanien. « Les performances élevées du module sont dues à la bonne uniformité de la couche de pérovskite, à la réduction de la densité de pièges et à la suppression de la recombinaison interfaciale. »

Le dispositif présente également une stabilité opérationnelle de plus de 1000 heures.

Une description complète de la technologie de passivation figure dans l’article « Tuning structural isomers of phenylenediammonium to afford efficient and stable perovskite solar cells and modules », récemment publié dans Nature Communications. « Cette étude démontre que la modification des groupes fonctionnels et des structures chimiques pourrait être une stratégie efficace pour développer de nouveaux passivateurs de cations organiques ayant un effet de passivation continu et stable, ce qui pourrait ouvrir la voie à la mise à l’échelle des cellules photovoltaïques en pérovskite à des tailles présentant un intérêt commercial », ont conclu les auteurs de l’étude.

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