Des chercheurs japonais fabriquent une cellule solaire organique pliable et étanche avec un rendement de 14,3 %

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D’après pv magazine international.

Des chercheurs du Riken Center for Emergent Matter Science au Japon ont fabriqué une cellule solaire photovoltaïque organique (OPV) étanche et flexible qui peut être utilisée dans l’électronique portable.

La cellule mise au point par l’équipe consiste en une couche de transport de trous développée in situ pour renforcer l’adhérence de l’interface entre la couche active et l’anode. La couche anodique, en l’occurrence une électrode d’argent, a été déposée directement sur les couches actives, puis soumise à un processus de recuit thermique, en exposant le film à l’air à 85 degrés Celsius pendant 24 heures. Ce procédé a permis d’obtenir une meilleure adhérence entre les couches que celle que l’on trouve généralement dans les films photovoltaïques, améliorant ainsi l’imperméabilité à l’eau. Sixing Xiong, premier auteur de l’article, a déclaré que cette méthode avait permis à l’équipe de créer un film de trois micromètres d’épaisseur.

Les chercheurs ont enregistré un rendement de 14,3 % sous une lumière solaire pour leur cellule, ce qui, selon leur document de recherche, « surpasse les cellules photovoltaïques organiques étanches existantes ».

L’équipe a ensuite testé sa cellule en l’immergeant complètement dans l’eau pendant quatre heures et a constaté qu’elle conservait 89 % de ses performances initiales. Lorsque le film a été étiré de 30 % 300 fois sous l’eau, il a conservé 96 % de ses performances. La cellule a ensuite été soumise à un cycle de lavage en machine et a survécu, ce qui, selon le document de recherche, est une chose qui n’avait jamais été rapportée auparavant pour une couche d’encapsulation aussi fine.

« La dégradation du rendement a été limitée à 10 % seulement, même après avoir soumis les dispositifs à deux cycles de lavage en machine, chacun d’une durée de 66 minutes », précisent les scientifiques. « Ces dispositifs photovoltaïques organiques offrent des propriétés d’étirement et d’étanchéité remarquables, même avec une structure aussi fine, ce qui les rend bien adaptés à l’électronique portable. »

Kenjiro Fukuda, l’un des auteurs de l’article, a déclaré que l’équipe a créé une méthode qui peut être appliquée de manière plus générale. « En améliorant la stabilité des dispositifs dans d’autres domaines, tels que l’exposition à l’air, à la lumière forte et aux contraintes mécaniques, nous prévoyons de poursuivre le développement de nos cellules solaires organiques ultrafines afin qu’elles puissent être utilisées pour des dispositifs portables vraiment fonctionnels », a-t-il déclaré.

Les résultats complets sont disponibles dans l’étude « Waterproof and ultraflexible organic photovoltaics with improved interface adhesion », publiée dans Nature Communications.

En 2022, un autre groupe de recherche de Riken avait mis au point des polymères thermorétractables pouvant être utilisés pour laminer des dispositifs photovoltaïques organiques sur des surfaces incurvées.

Traduit par Marie Beyer.

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