Hybridation photovoltaïque avec du pérovskite

Optimisation photovoltaïque avec du pérovskite

Parmi toutes les technologies accessibles pour le développement du mix énergétique, la conversion photovoltaïque (PV) semble une filière clé. Pour rester compétitive, les coûts de production de cette filière doivent maintenant être diminués et les performances et les durées de vie augmentées. Récemment, de nombreux programmes de recherche concernant l’hybridation photovoltaïque organique/inorganique émergent et le récent concept des cellules solaires perovskites a suscité beaucoup d’intérêt dans la communauté scientifique.

Le pérovskite permet d’améliorer les rendements photovoltaïques

Composition chimique du péroskite

Ces dernières connaissent un véritable essor, car elles ont le potentiel de dépasser les limites de performance des technologies actuelles, tout en présentant un faible coût et une grande polyvalence. Plusieurs travaux récents ont montré qu’un semiconducteur de la famille des perovskites organométalliques halogénées (ABX3, CH3NH3Pb(I,Cl)3) pouvait conduire à des rendements photovoltaïques de 15 voire 20%. Celles-ci sont cependant connues pour être très sensibles aux facteurs environnementaux. Le projet proposé a pour intention de fournir une contribution significative dans le développement de ces cellules de 3ème génération. Plus précisément, il est envisagé de répondre aux contraintes du marché en termes de durée de vie et de performance. Actuellement, la majorité des travaux dans ce domaine se focalisent sur l’obtention de rendements records, mais très peu de travaux portent sur l’étude de la durée de vie des cellules perovskites et sur leur encapsulation. Les rendements cités ci-dessus sont obtenus sur substrat verre, avec des perovskites à base de plomb, et à l’échelle de la cellule (4-9 mm²).

La stabilité des cellules avec pérovskite reste incertaine

Certaines études commencent à porter spécifiquement sur la durée de vie de ces dispositifs en conditions accélérées (illumination, température), mais très peu concernent la stabilité extrinsèque (vieillissement de dispositifs encapsulés). Ainsi, certains ont montré qu’il est possible d’atteindre moins de 10% de pertes de rendement pour des cellules perovskites encapsulées et vieillies pendant 1000 h sous illumination, ou en chaleur humide. Cependant, l’encapsulation proprement dite n’est que brièvement décrite et aucune étude n’a été menée sur sa conception et son optimisation.

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