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Un atome d’hydrogène à l’origine des problèmes de rendement des cellules photovoltaïques

De récentes études ont mis en lumière la raison potentielle qui serait à l’origine des difficultés de rendement de certaines cellules photovoltaïques de la nouvelle génération. Une découverte qui ravit les professionnels à l’affût de toute avancée dans le domaine photovoltaïque, à l’image d’Alpes Energies Nouvelles. Le point en détail dans cet article sur les cellules à pérovskites hybrides.

Les Pérovskites, la future révolution solaire ?

L’énergie solaire est une formidable source d’énergie. Pourtant, il est nécessaire de pallier certaines difficultés afin de pouvoir en profiter de manière optimale, notamment en matière de rendement.

C’est pourquoi les chercheurs ne cessent d’innover et travaillent en continu sur de multiples technologies photovoltaïques. Ils analysent et réalisent également des records de rendement de conversion à l’énergie solaire. Si certaines pistes sont abandonnées, notamment pour des problèmes de maturité industrielle, de nouveaux types de cellules ont ainsi été découverts. C’est le cas des cellules à pérovskites hybrides qui sont particulièrement prometteuses car elles sont plus abordables en matière de prix que le silicium et elles absorbent plus facilement le spectre solaire. Elles sont également 500 fois plus fines que le silicium tout en étant flexibles. Autant d’avantages qui semblent particulièrement prometteurs !

Les cellules photovoltaïques qui utilisent des Pérovskites, apparues il y a près de 10 ans dans le secteur de la recherche, ont aujourd’hui franchi de nombreuses étapes qui devraient leur permettre de devenir, d’ici seulement 10 ans, la prochaine révolution solaire avec des rendements de conversion doublés en comparaison avec les capteurs actuels.

En théorie, ces nouvelles cellules devraient permettre d’atteindre un rendement compris entre 25 et 30 %. Toutefois, dans les faits, ce rendement est moindre.

Un atome hydrogène freine le rendement des Pérovskites

Des chercheurs de l’Université de Californie située à Santa Barbara se sont ainsi penchés sur ce problème de rendement. Ils ont à cette occasion découvert la présence d’un atome d’hydrogène qui serait à l’origine de ce dysfonctionnement. «  Diverses hypothèses ont été émises sur des défauts dans la structure des pérovskites hybrides qui pourraient limiter le rendement, mais jusqu’à présent, on pensait que les molécules organiques que l’on trouve dedans restaient, elles, intactes ». Leur découverte a permis de mettre en exergue cet atome qui est présent sur les molécules mais qui peut en être séparé.

Si le phénomène se produit, la place alors libérée, qui fait office de sorte de puits, emprisonne « les charges électriques qui se déplacent » après qu’elles aient été produites par les cellules solaires. Ces charges électriques bloquées entraînent une baisse de rendement car elles ne peuvent alors plus servir à ce que l’on attendait d’elles initialement.

Ce problème étant désormais identifié, les chercheurs vont pouvoir s’atteler à trouver des solutions afin de parvenir à augmenter le rendement des cellules photovoltaïques à Pérovskites. Il y fort à parier qu’une fois cette problématique résolue, les chercheurs pourront alors penser aux futurs succès de demain dans ce domaine passionnant et encore riche en opportunités.

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