L’UNIST et l’EPFL revendiquent un record mondial d’efficacité de 25,6% pour les cellules solaires à pérovskite – PV Magazine International
La cellule solaire développée par le groupe de recherche coréen-suisse.
Image: UNIST
Des chercheurs de l’Institut national des sciences et de la technologie (UNIST) d’Ulsan en Corée du Sud et de l’Institut fédéral suisse de technologie de Lausanne (EPFL) ont atteint un nouveau rendement de conversion record de 25,6% dans une cellule solaire pérovskite à jonction unique.
Le résultat dépasse le précédent record de 25,2% atteint en février par les scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) et le précédent résultat de l’UNIST de 25,17% atteint en novembre 2020.
La cellule est basée sur un type de pérovskite à halogénure métallique appelé iodure de plomb formamidinium (FAPbI3), qui est connue pour sa stabilité thermique et sa bande interdite étroite. Les scientifiques amélioré l’efficacité de la cellule en ajoutant du formiate aux matériaux précurseurs, ce qui a permis de limiter le nombre de défauts dans la structure pérovskite et ainsi d’augmenter son efficacité.
«Ici, nous introduisons un concept d’ingénierie anionique qui utilise le formiate d’anion pseudo-halogénure (HCOO–) pour supprimer les défauts d’anion-vacance qui sont présents aux joints de grains et à la surface des films de pérovskite et pour augmenter la cristallinité des films », a expliqué le groupe coréen-suisse, notant que le nouveau matériau est capable de interagir avec les éléments environnants.
La vacance anionique est un défaut matériel qui se produit lorsqu’un l’ion négatif est «absent» de la structure en treillis du matériau, laissant derrière lui un «trou», qui est alors occupé par un électron pour maintenir l’équilibre électrique. Lorsque ce défaut se produit, les électrons peuvent rester piégés. «Nous avons brisé le stéréotype selon lequel seuls les ions iode ou brome peuvent être utilisés pour les ions négatifs», a déclaré le chercheur Kim Jin-young.
«Les cellules solaires qui en résultent atteignent un rendement de conversion de puissance de 25,6% (certifié 25,2%), ont une stabilité opérationnelle à long terme (450 heures) et montrent une électroluminescence intense avec des rendements quantiques externes de plus de 10%», ont déclaré les scientifiques, ajoutant que l’efficacité de 25,2% a été certifiée par le Newport PV Lab dans le Montana aux États-Unis
La cellule solaire a été décrite dans l’article Ingénierie des anions pseudo-halogénures pour α-FAPbI3 cellules solaires pérovskite, publié dans la nature.
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