C'est là que se trouve la possibilité de produire de l'énergie photovoltaïque! L'efficacité de conversion des cellules solaires Perovskites a été grandement améliorée à 25,2%

Les cellules photovoltaïques peuvent produire de l'énergie à partir du soleil et sont très utiles pour résoudre la crise environnementale actuelle. Les cellules photovoltaïques Perovskite fabriquées à partir de semi - conducteurs Perovskite à halogénure métallique se sont récemment révélées prometteuses, car les chercheurs ont réussi à augmenter considérablement leur efficacité de conversion énergétique de 3,8% à 25,2%.

Cette amélioration significative de l'efficacité fait de Perovskite un concurrent majeur dans le développement de la prochaine génération de technologies photovoltaïques à basse température. Les cellules photovoltaïques Perovskite ont deux prototypes principaux: la structure dite régulière (n - I - p) et la structure inversée (P - I - n). Jusqu'à présent, les piles à structure régulière ont atteint le plus haut rendement de conversion de puissance, tandis que les piles à structure inversée ont atteint un temps de fonctionnement plus long.

Ressources: Cellule photovoltaïque perovskite

Des chercheurs de la King Abdullah University of Technology (kaust) et de l'Université de Toronto ont récemment été en mesure de combler l'écart d'efficacité observé précédemment entre les cellules photovoltaïques Perovskite (structures régulières et inversées). Leur article, publié dans la revue Natural Energy, présente une nouvelle stratégie de conception qui leur permet de fabriquer des cellules solaires inversées avec une longue durée de vie et une efficacité de conversion de puissance allant jusqu'à 22,3%.

« les dispositifs photovoltaïques Perovskite les plus efficaces sont basés sur des structures traditionnelles », a déclaré Zheng Xiaopeng, chercheur participant à l'étude, à techxplore. "Ils doivent ajouter un dopant ionique au matériau de transport du trou." Les dispositifs photovoltaïques inversés contribuent à améliorer la stabilité de fonctionnement de la technologie. Malheureusement, l'efficacité de conversion énergétique des cellules photovoltaïques Perovskite à structure inversée est nettement inférieure à celle des dispositifs à structure conventionnelle (20,9% contre 25,2%). ""

Pour que la technologie photovoltaïque Perovskite ait un véritable impact commercial et environnemental, les chercheurs doivent d'abord s'assurer qu'ils sont à l'avant - garde de la stabilité opérationnelle et de l'efficacité de conversion de puissance, a déclaré Zheng. Il a collaboré avec des collègues de l'Université de cowster et de l'Université de Toronto à l'élaboration d'une stratégie de conception pour aider à atteindre cet objectif en améliorant la structure et les propriétés photoélectriques des matériaux Perovskites couramment utilisés dans la fabrication de dispositifs photovoltaïques.

Ressources: Cellule photovoltaïque perovskite

Zheng Xiaopeng et ses collègues ont ajouté de petites quantités de Ligands alkylaminés de surface (Aal) de différentes longueurs de chaîne aux matériaux Perovskites. Cela leur permet de modifier certains matériaux # 39; Par rapport aux cellules photovoltaïques Perovskite, les cellules photovoltaïques Perovskite ont une plus grande efficacité de conversion d'énergie, tandis que les cellules photovoltaïques Perovskite ont généralement une structure inversée.

« Nous avons constaté que seule une petite quantité d'alkylamines était suffisante pour modifier les propriétés des matériaux Perovskites au cours du traitement, ce qui est avantageux pour: (1) Favoriser l'orientation des grains; (II) Supprimer la densité des pièges; (III) réduire la recombinaison non radiative (c. - à - d. La perte) des porteurs et améliorer la mobilité et la longueur de diffusion des porteurs; (IV) Inhibe la migration ionique dans la Perovskite. « Hou Yi, un autre chercheur participant à l'étude, a déclaré à techxplore.

Zheng, Hou et leurs collègues ont constaté que les couches minces de Perovskite modifiées à la surface d'Aal présentaient une orientation (100) et que leur densité de piégeage était significativement plus faible que celle des couches minces non modifiées. Ils offrent également une mobilité accrue du transporteur et une longueur de diffusion qui permettent au dispositif # 39; L'efficacité de conversion de puissance stable est de 22,3%.

« le photovoltaïque Perovskite est une technologie jeune qui a encore de la place pour améliorer la stabilité afin de se rapprocher d'autres technologies photovoltaïques matures comme le C - si et les films à base inorganique », a déclaré Ted Sargent, un autre chercheur participant à l'étude, à techxplore. « Nous utilisons des traces d'alkylamines comme modificateurs de particules et d'interfaces, ce qui réduit considérablement l'écart d'efficacité entre l'inversion et l'équipement conventionnel.

Les chercheurs ont constaté que les cellules solaires Perovskite fabriquées selon leur méthode pouvaient fonctionner pendant plus de 1000 heures au point de puissance maximal dans des conditions simulées d'AM1. 5. Éclairage sans perte d'efficacité. À l'avenir, ils introduiront des stratégies de conception qui rapprocheront les matériaux Perovskite des conditions rigoureuses requises pour la commercialisation des cellules solaires.

« au cours de la prochaine phase de notre étude, nous chercherons des moyens de produire du photovoltaïque Perovskite sans sacrifier la haute performance et la fiabilité pour construire de grandes surfaces d'équipement », a déclaré à techxplore Osman Bakr, un autre chercheur participant à l'étude.