Ces dernières années, les chercheurs ont étudié différentes conceptions de cellules solaires afin de promouvoir un déploiement à grande échelle. Ils ont récemment œuvré à l'amélioration stratégique de l'efficacité des cellules solaires organiques grâce à leurs avantages par rapport aux cellules traditionnelles. Les cellules solaires organiques utilisant des matériaux à base de pérovskite présentent des coûts de fabrication plus faibles, une plus grande flexibilité et une plus grande adaptabilité.
Des chercheurs du Laboratoire clé de Suzhou sur les nouveaux matériaux et dispositifs semi-conducteurs-optoélectroniques de l'Université de Soochow ont mis au point une méthode permettant de réduire la ségrégation de phase dans les pérovskites à large bande interdite . Bien que ces cellules tandem puissent théoriquement atteindre des rendements de conversion de puissance (PCE) et une stabilité élevés, elles se heurtent à des obstacles liés à la ségrégation de phase, qui dégrade les performances des pérovskites à large bande interdite et entrave la recombinaison dans la couche d'interconnexion.
Améliore ainsi les performances et la stabilité des cellules tandem pérovskites/organiques. Leur stratégie consiste à incorporer un alliage pseudo-triple halogénure dans des pérovskites à halogénures mixtes contenant de l'iode et du brome.
Malgré un rendement de conversion énergétique (PCE) certifié maximal de 19.4 % , les cellules solaires organiques restent moins performantes que les cellules solaires en silicium. Afin d'améliorer leur efficacité et leur stabilité, les chercheurs proposent de combiner des cellules organiques avec des pérovskites à large bande interdite à halogénures mixtes pour créer des cellules solaires tandem pérovskite/organique.
Une autre étude a conclu qu'une simple modification apportée par des scientifiques de Cambridge pouvait considérablement accélérer la production de carburant propre.
Résultats expérimentaux
Les chercheurs ont utilisé des cellules solaires tandem pérovskites/organiques pour évaluer leur technique proposée de suppression de la ségrégation de phase dans les pérovskites à large bande interdite. Les premiers tests ont montré que les cellules solaires tandem présentaient un PCE de 25.82 %, un PCE certifié de 25.06 % et une stabilité de fonctionnement de 1,000 XNUMX heures.
Défis et solutions des cellules solaires tandem
Les chercheurs ont découvert que l'introduction de leurs ions thiocyanates pseudo-halogénés dans des pérovskites à halogénures mixtes iode/bromure empêche la séparation des halogénures au sein de la cellule solaire. Le thiocyanate ralentit finalement la cristallisation, empêchant les ions de se déplacer et facilitant ainsi le transfert de charge électrique dans les cellules solaires.
Perspectives d'avenir des cellules solaires organiques efficaces
À l'avenir, cette méthodologie pourrait être étendue et appliquée à d'autres pérovskites à large bande interdite de compositions diverses. Cela pourrait conduire au développement de nouveaux systèmes photovoltaïques pérovskites/organiques. Ces futures versions pourraient être plus stables sous différentes intensités lumineuses, présenter des PCE plus élevés et fonctionner plus longtemps avant de se détériorer.
Source : Suppression de la ségrégation de phase dans les pérovskites à large bande interdite
