D’après pv magazine International
Des scientifiques de l’Université de Rome Tor Vergata ont développé une cellule solaire en pérovskite pour des applications en intérieur, telles que des capteurs sans fil autonomes, des appareils électroniques grand public de faible puissance, les habitations intelligentes, la domotique et l’Internet des objets (IdO).
« Tous ces éléments ont besoin de dispositifs faciles à intégrer qui collectent de l’énergie de manière efficace pour les alimenter, explique Thomas M. Brown à pv magazine. Les sources d’énergie photovoltaïque en intérieur qui utilisent des substrats souples ultrafins disposeront du potentiel nécessaire pour faciliter ces innovations technologiques si elles peuvent fournir suffisamment d’énergie dans des conditions d’illumination intérieure et non avec le soleil. »
L’équipe de chercheurs a construit la cellule à partir d’un substrat en polytéréphthalate d’éthylène (PET). « Par rapport à d’autres substrats en plastique tels que le polynaphtalate d’éthylène (PEN), le PET offre une meilleure résistance aux UV et présente un rapport coût-efficacité 6 fois supérieur, poursuit Thomas M. Brown. Ces qualités en font le substrat en polymère transparent de choix pour des appareils électroniques en plastique. »
Les scientifiques ont réalisé la cellule à l’aide d’une séquence de couches comprenant un substrat PET, une couche en oxyde d’indium-étain (ITO), une couche de transport des électrons (ETL) en oxyde d’étain(IV) (SnO2), un absorbeur en pérovskite, une couche en bromure de tétrabutylammonium (TBAB), une couche de transport des trous (HTL) en Spiro-OMeTAD et une électrode supérieure en or (Au).
L’intégration du TBAB par-dessus la matrice 3D en pérovskite contribue à réduire la densité des défauts et améliore la stabilité de l’ensemble de la structure 3D en pérovskite.
« Par ricochet, cela permet de réduire la recombinaison assistée par des pièges, ce qui est essentiel pour collecter les porteurs de manière efficace dans des conditions de faible luminosité en intérieur, puisque le taux de photogénération des porteurs est bas, précisent les chercheurs. Dans l’ensemble, il en résulte une amélioration considérable des performances du dispositif. »
Testée dans des conditions d’illumination standard, la cellule a atteint un rendement de conversion énergétique de 32,5 %. En outre, elle a conservé plus de 80 % de son rendement initial au bout de 1 000 flexions alternées.
« La cellule PV qui en résulte affiche une durée de vie des porteurs 1,4 fois plus élevée, des courants de fuite inférieurs d’un ordre de grandeur et des densités de défauts trois fois inférieures, avec la suppression de la recombinaison », affirme le groupe.
Les chercheurs ont décrit leur cellule solaire dans l’article « Highly Efficient Flexible Perovskite Solar Cells on Polyethylene Terephthalate Films via Dual Halide and Low-Dimensional Interface Engineering for Indoor Photovoltaics », récemment publié dans RRL Solar. Leur équipe se compose de scientifiques de l’Université de Guilan en Iran, de GreatCell Solar Italia, du Centre for Hybrid and Organic Solar Energy (CHOSE), de l’Institute of Crystallography (IC-CNR), de l’Institute of Nanotechnology (CNR NANOTEC) et de l’Université de Salento.
Traduction assurée par Christelle Taureau.
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