Une équipe de scientifiques chinois a développé une nouvelle stratégie de passivation qui améliore considérablement à la fois l’efficacité et la stabilité opérationnelle des cellules solaires tandem pérovskite/silicium.
Les cellules solaires tandem pérovskite/silicium combinent une couche supérieure de pérovskite, qui convertit efficacement la lumière solaire en électricité, avec un substrat inférieur en silicium. Ces cellules solaires présentent un fort potentiel pour des applications légères et à haut rendement dans le domaine photovoltaïque, le record mondial d’efficacité actuel atteignant 35,0%.
Cependant, la surface texturée en pyramides des substrats de silicium industriels rend difficile le dépôt d’une couche supérieure de pérovskite uniforme, ce qui entraîne souvent des fuites électriques localisées et limite ainsi les perspectives commerciales de ces cellules tandem.
Aujourd’hui, des chercheurs de l’Institut de technologie et d’ingénierie des matériaux de Ningbo (NIMTE) de l’Académie chinoise des sciences, en collaboration avec l’Université de Soochow, l’Université de Taizhou et S.C Exact Equipment Co., ont développé une stratégie innovante de passivation sélective des pics pour supprimer les fuites électriques.
La méthode utilise des nanosphères de polystyrène comme modèle pour déposer précisément une fine couche isolante d’oxyde d’aluminium sur les pics des pyramides, bloquant ainsi les chemins de fuite.
L’équipe a atteint une impressionnante efficacité de conversion de puissance de 33,33%, certifiée à 32,89%, dans une cellule solaire tandem pérovskite/silicium avec une surface active d’environ un centimètre carré.
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Le dispositif a également conservé environ 90% de son efficacité initiale après 1 000 heures de fonctionnement continu, démontrant une excellente stabilité à long terme.
Selon les chercheurs, cette stratégie améliore l’efficacité et la stabilité opérationnelle des cellules solaires tandem pérovskite/silicium en passivant sélectivement les pics des cellules inférieures en silicium à texture pyramidale.
« Cette stratégie est simple et compatible avec les lignes de production industrielles existantes, rapprochant les cellules solaires tandem pérovskite/silicium des applications commerciales », a déclaré le professeur YE Jichun, auteur correspondant de l’étude.
Article : Selective passivation of pyramid peaks for 32.9%-efficient perovskite/silicon tandem solar cells – Journal : Matter – Méthode : Experimental study – DOI : Lien vers l’étude
