Ce nouveau matériau est l’avenir de l’énergie sur terre avec + 45% d’efficacité pour les panneaux solaires

Cellules solaires à pérovskite : vont-elles éclipser le silicium et transformer radicalement l’énergie solaire ?

Le monde est à l’aube d’une nouvelle ère avec l’émergence des cellules solaires à pérovskite, un matériau qui promet non seulement de surpasser l’efficacité du silicium, mais aussi de rendre l’énergie solaire plus abordable et durable.

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Les limites du silicium

Pendant des années, le silicium a été le pilier de l’industrie solaire, avec un plafond d’efficacité qui semble difficile à franchir. Malgré les progrès, les cellules solaires au silicium atteignent aujourd’hui un rendement théorique maximum d’environ 33 %, un chiffre qui diminue en pratique en raison de diverses pertes d’énergie. Cette efficacité limitée est principalement due au déficit énergétique spécifique du matériau, qui ne permet pas de capter toute la lumière solaire.

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Pérovskite : un capteur de lumière orientable

Contrairement au silicium, la pérovskite a une bande interdite réglable. Cette caractéristique unique permet aux chercheurs de modifier la composition du matériau pour optimiser ses propriétés d’absorption de la lumière. Cette flexibilité ouvre la voie à la création de cellules solaires tandem, dans lesquelles deux couches de pérovskite avec des bandes interdites différentes sont superposées pour capturer un spectre solaire plus large, ce qui peut théoriquement augmenter l’efficacité jusqu’à 45 %.

Au-delà de l’efficacité : les multiples avantages de la pérovskite

La pérovskite n’offre pas seulement une meilleure efficacité. Sa production est également plus respectueuse de l’environnement et moins coûteuse que celle du silicium. De fins films de pérovskite peuvent être imprimés ou déposés à basse température, réduisant ainsi considérablement l’empreinte carbone de leur fabrication. De plus, la tolérance de la pérovskite aux imperfections mineures minimise leur impact sur les performances, simplifiant ainsi le processus de production.

Applications innovantes

Grâce à sa légèreté et sa flexibilité, la pérovskite ouvre la porte à de nouvelles applications. Contrairement aux panneaux de silicium, souvent lourds et rigides, les cellules pérovskites peuvent être intégrées dans diverses surfaces, comme les toits de voitures ou les bâtiments aux capacités de charge limitées. Cette polyvalence élargit considérablement le potentiel d’adoption de l’énergie solaire dans des contextes variés.

De la théorie à la pratique

Passer de prototypes de laboratoire prometteurs à une adoption généralisée implique de surmonter plusieurs défis. Il est crucial d’augmenter la production, de passer de prototypes centimétriques à l’échelle industrielle et d’améliorer la stabilité à long terme et la résistance aux intempéries des cellules pérovskites pour les rendre viables dans des applications réelles. .

Progrès et perspectives

Les chercheurs sont optimistes et espèrent surmonter ces obstacles au cours des cinq à dix prochaines années. Le développement des cellules solaires à pérovskite progresse rapidement, stimulé par un intérêt industriel important. Bien que cette technologie soit encore jeune par rapport aux sept décennies de développement des cellules au silicium, elle recèle un immense potentiel pour l’avenir.

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Cet article explore l’essor des cellules solaires à pérovskite, un matériau révolutionnaire qui pourrait non seulement surpasser l’efficacité du silicium, mais également transformer le paysage de l’énergie solaire grâce à sa production économique et son potentiel d’application flexible.

Source : Empa