Une nouvelle cellule solaire "tandem" bat un record mondial

Des chercheurs en Arabie Saoudite viennent de battre un record qu'ils avaient eux-mêmes établi il y a tout juste deux mois : une cellule solaire en tandem avec un rendement sans précédent de 33,7 %.

Le défi: Les cellules solaires photovoltaïques absorbent la lumière et la convertissent en électricité. Vous en trouverez des dizaines dans le panneau solaire moyen, et il y a de fortes chances qu'ils soient fabriqués à partir de silicium, car il dure longtemps et est relativement bon marché.

Les cellules solaires au silicium ne sont cependant pas très efficaces - la plupart des cellules au silicium commerciales ne convertissent que 18 à 22% de l'énergie solaire qui les frappe en électricité. Cela signifie que vous avez besoin de plus de cellules et de plus de panneaux, ce qui augmente le coût et l'entretien du système.

"Nous espérons que notre nouvelle réalisation contribuera à accélérer la transition énergétique verte."

L'idée: Pour améliorer l'efficacité des cellules solaires, certains chercheurs associent le silicium qu'elles contiennent à un autre matériau. En décembre 2022, par exemple, une équipe allemande a dévoilé une cellule solaire composée du silicium standard avec une couche de pérovskite minérale par-dessus.

Alors que la couche de silicium absorbait et convertissait principalement la lumière infrarouge en électricité, la couche de pérovskite faisait de même pour la lumière visible. En conséquence, la cellule solaire "tandem" a pu atteindre un rendement alors record de 32,5 %.

Quoi de neuf?Le 30 mai, Erkan Aydin, chercheur à l'Université des sciences et technologies du roi Abdallah (KAUST) en Arabie saoudite, a annoncé la création d'une cellule solaire en tandem qui a atteint une efficacité de 33,7 %.

Cela bat le record mondial actuel de 33,2 %, que les mêmes chercheurs du KAUST avaient établi en avril 2023.

"En deux mois, nous avons établi un nouveau record du monde pour les cellules solaires en tandem pérovskite/silicium - encore une fois !" a écrit Aydin dans un post sur LinkedIn. "Nous espérons que notre nouvelle réalisation contribuera à accélérer la transition énergétique verte."

Boîte noire:La cellule solaire tandem de KAUST a été certifiée par l'European Solar Test Installation, un laboratoire de recherche qui vérifie les performances de la technologie solaire pour l'Union européenne, nous savons donc que ses revendications d'efficacité sont valides.

Cependant, les chercheurs n'ont rien révélé sur la façon dont ils ont pu extraire ce peu d'électricité supplémentaire des cellules.

Lorsqu'ils ont battu le record en avril, ils ont noté que la partie en silicium de la cellule était texturée - cela a contribué à améliorer l'efficacité d'autres cellules solaires en tandem, ils ont donc peut-être adopté la même approche avec la nouvelle cellule, mais nous ne le faisons pas encore savoir avec certitude si c'est le cas.

Regarder vers l'avant:Créer des cellules solaires capables de battre des records d'efficacité en laboratoire est une chose - atteindre ces mêmes efficacités avec des cellules solaires qui pourraient faire une différence dans le monde réel en est une autre.

Les prochaines étapes pour l'équipe KAUST consisteront probablement à développer des versions plus grandes de leur cellule solaire en tandem. La cellule actuelle mesure à peine plus d'un centimètre carré, mais les cellules utilisées dans les panneaux solaires standard mesurent généralement environ 240 cm2.

KAUST doit maintenant prouver que sa cellule solaire tandem peut faire la différence dans le monde réel.

Environ 1 200 de ces cellules solaires au silicium standard sont nécessaires pour produire suffisamment d'électricité pour une maison moyenne. Ainsi, même si la cellule de KAUST est plus efficace que toute autre cellule solaire en tandem pérovskite/silicium, nous en aurions encore besoin de beaucoup pour fabriquer n'importe quel sorte de brèche dans les besoins énergétiques mondiaux.

Cela signifie que KAUST doit non seulement être en mesure de rendre ses cellules plus grandes, mais aussi de pouvoir les fabriquer à grande échelle et à un prix compétitif.

Les acheteurs s'attendent également à ce que leurs panneaux solaires durent au moins 20 ans, mais les cellules à base de pérovskite ont tendance à se dégrader plus rapidement que celles en silicium. S'assurer que sa cellule solaire tandem peut résister aux conditions environnementales pendant des années sera un autre objectif important pour l'équipe KAUST.

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