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Les pérovskites sont des composés synthétiques qui, d’une certaine manière, constituent une meilleure alternative aux semi-conducteurs en silicium actuellement utilisés dans les cellules solaires. Et bien qu’il reste encore quelques obstacles à franchir, un processus d’application pourrait bientôt les aider à se généraliser.

Un nouveau processus d’application

Parmi les avantages des pérovskites figure le fait qu’elles absorbent la lumière et la convertissent en énergie plus efficacement que le silicium. De plus, les cellules solaires qui sont fabriquées avec ces matériaux seraient probablement moins chères à fabriquer. En effet, alors que le matériau semi-conducteur en silicium doit être produit à très haute température puis découpé en plaquettes, la pérovskite liquide peut simplement être pulvérisée sur du verre et attendre qu’elle sèche.
Ces cellules solaires en pérovskite seraient particulièrement efficaces si différents types de pérovskites – chacun optimisé pour une qualité différente – pouvaient être ajoutés en couches successives. Malheureusement, les couches de pérovskites liquides fraîchement pulvérisées ont tendance à dissoudre les couches séchées sur lesquelles elles sont appliquées.
Afin de contourner ce problème, les scientifiques de l’université Mahidol de Thaïlande ont mis au point un processus connu sous le nom de dépôt séquentiel par pulvérisation. Ce processus utilise la transformation d’un liquide en très fines gouttelettes avant de l’appliquer sur une surface.
Après avoir ajusté divers paramètres, notamment en augmentant la température lors de l’application à environ 100 ºC, les chercheurs ont réussi à appliquer un type de pérovskite très stable sur une couche sèche d’un autre type qui présentait de meilleures qualités électriques. La cellule solaire ainsi obtenue présentait non seulement deux couches clairement définies, mais elle combinait également une bonne stabilité et de bonnes performances électriques.

Un processus de dépôt couche par couche

« Notre travail démontre un processus de dépôt de la pérovskite couche par couche avec des épaisseurs et des taux de dépôt contrôlables pour chaque couche », explique le scientifique principal, le Dr Pongsakorn Kanjanaboos. « Cette nouvelle méthode permet de concevoir des cellules solaires empilées avec de meilleures performances et une meilleure stabilité ».
Cette recherche a été publiée dans Optical Materials Express.
Source : The Optical Society
Crédit photo : Pixabay