Divers matériaux sont encore à l'étude pour améliorer l'efficacité des cellules solaires. Leur potentiel est élevé, mais en raison de certains inconvénients, ils ne sont pas commercialisés. Les films de pérovskite en sont un exemple. Une étude récente a montré que la suppression des concavités pouvait améliorer la stabilité des films minces de pérovskite.
Des chercheurs de l' Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST) ont acquis une nouvelle compréhension de la microstructure de la pérovskite. Ils ont d'abord éliminé les concavités de la surface des grains des cristaux de pérovskite. La cellule solaire ainsi préparée a présenté de meilleures performances lors des tests de cyclage thermique, de MPPT et de chaleur humide.
Grâce à ces travaux, des scientifiques ont mis en évidence l'existence et l'impact des concavités solaires sur les grains cristallins individuels des couches minces de pérovskite. Dans leur rapport récemment publié, ils affirment que les joints de grains induits par le grossissement thermique et la contrainte de traction biaxiale induite par la coalescence des grains sont à l'origine des concavités dans les matériaux pérovskites.
Pour comprendre l'impact des concavités de surface des grains sur les films de pérovskite, l'équipe les a éliminées à l'aide d'un tensioactif, l'acide tridécafluorohexane-1-sulfonique de potassium. Cela leur a permis d'observer l'influence de la déformation et de la diffusion ionique lors de la formation des films.
Selon le rapport, ces cellules ont montré une augmentation significative du rendement de conversion d'énergie. Elles ont également démontré une excellente conservation du rendement de conversion d'énergie. Ceci a été démontré après certains tests :
- Exposition à la chaleur humide (660 heures)
- Endurance maximale de suivi du point de puissance (1,290 XNUMX heures)
- Cyclage thermique normalisé ISOS (300 cycles)
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Après avoir compris que la suppression des concavités pouvait améliorer la stabilité des couches minces de pérovskite, les scientifiques ont découvert que ces concavités rompaient la continuité structurelle à l'interface de la couche de pérovskite. Des améliorations sont donc envisagées.
De manière générale, la pérovskite a le potentiel de remplacer les cellules au silicium dans diverses applications, mais sa stabilité à long terme sous l'effet de la lumière et de l'humidité, ainsi que ses conditions thermomécaniques, restent un obstacle.
