Une cellule solaire tandem pérovskite-silicium d’un rendement de 23,5 %

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D’après pv magazine International

Des chercheurs de l’Institut national des sciences et de la technologie d’Ulsan (UNIST) de Corée du Sud et de l’Université de Pittsburgh affirment avoir atteint un rendement de conversion de puissance de 23,50 % dans une cellule solaire tandem pérovskite-silicium grâce à l’application d’un film polymère anti-reflet (ARC) texturé spécial. La technologie a été décrite dans l’étude “Improving Light Absorption in a Perovskite/Si Tandem Solar Cell via Light Scattering and UV-Down Shifting by a Mixture of SiO2 Nanoparticles and Phosphors“, récemment publiée dans Advanced Functional Materials.

Les chercheurs ont fabriqué le film multifonctionnel avec des particules de phosphore mesurant 10 μm de diamètre. Elles sont capables de bloquer la lumière ultraviolette (UV) et les nanoparticules de dioxyde de silicium (SiO2) d’un diamètre de 10 nm d’augmenter la capacité d’une cellule solaire tandem pérovskite-silicium à absorber la lumière visible. Selon eux, les phosphores augmentent la réflectance du film ARC, en raison de la grande taille de leurs particules, ce qui entraîne un problème de diffusion de la lumière vers l’arrière. Ce problème est à son tour compensé par l’ajout des nanoparticules sphériques de SiO2.

« Les résultats expérimentaux et informatiques montrent que les nanoparticules de SiO2 dans le film ARC diminuent la réflectance en augmentant la transmittance diffuse », ont-ils déclaré, notant que les particules de phosphore sont capables d’absorber la lumière ultraviolette avec une longueur d’onde de 380 nm et de la convertir en lumière visible verte avec une longueur d’onde de 530 nm.

Le film a permis aux scientifiques d’augmenter le rendement de la cellule solaire de 4,5 %. La cellule a également été capable de conserver 91 % de son efficacité initiale après 120 heures, alors qu’un dispositif de référence sans le film n’a conservé que 50 % de son efficacité après 20 heures. « Ce film d’ARC optiquement conçu favorise l’absorption de la lumière par la cellule solaire tandem pérovskite/silicium, ce qui permet d’améliorer le rendement de conversion de puissance de la cellule tandem de 22,48 % à 23,50 % », ont déclaré les universitaires.

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