Construire des cellules solaires à pérovskite efficaces et thermiquement stables à l’aide de Ti₃C₂TₓMXene

Une énergie solaire moins chère et meilleure à l'horizon

Crédit : Université du Queensland

Une nouvelle génération de cellules solaires bon marché, durables et efficaces est un pas de plus, grâce aux scientifiques de l’Université du Queensland.

Des chercheurs de l’Institut australien de bioingénierie et de nanotechnologie (AIBN) de l’UQ ont modifié un nanomatériau pour rendre les cellules solaires aussi efficaces que les cellules à base de silicium, mais sans leur coût élevé et leur fabrication complexe.

Le professeur Joe Shapter a déclaré que la découverte répondait à un besoin urgent de sources d’énergie alternatives respectueuses de l’environnement, capables de fournir une production d’énergie efficace et fiable.

« Les cellules solaires à base de silicium restent le produit dominant de première génération, représentant 90 % du marché, mais la demande était élevée pour des cellules pouvant être fabriquées sans leurs prix élevés et leur complexité », a déclaré le professeur Shapter.

« Parmi les technologies de nouvelle génération, les cellules solaires à pérovskite (PSC) ont attiré énormément d’attention en raison de leur haute efficacité et de leur facilité de fabrication.

« La technologie a connu un développement rapide sans précédent ces dernières années.

« Mais la nouvelle génération de cellules solaires présente encore certains inconvénients tels qu’une mauvaise stabilité à long terme, une toxicité au plomb et des coûts de matériaux élevés. »

Le professeur Shapter a déclaré que son équipe avait étudié un nanomatériau très prometteur pour surmonter certains des inconvénients de la nouvelle cellule et utilisé le dopage, une méthode courante de modification du nanomatériau de la nouvelle cellule pour améliorer ses propriétés électriques.

Les chercheurs ont découvert que l’efficacité et la stabilité thermique des cellules dopées surpassaient considérablement celles qui n’étaient pas dopées.

« Les PSC qui avaient des cellules dopées ont montré une efficacité de conversion solaire remarquable qui dépassait 21% », a déclaré le professeur Shapter.

L’efficacité des cellules solaires est la vitesse à laquelle un panneau solaire transfère la lumière du soleil en électricité, l’efficacité moyenne des cellules en silicium étant actuellement comprise entre 15 et 22%.

« Cela nous donne l’espoir que l’énergie solaire pourra continuer à se développer et à s’améliorer en tant que l’une des technologies énergétiques renouvelables et durables les plus efficaces », a déclaré le professeur Shapter.

The research involved collaboration with Professor Mohammad Nazeeruddin from École polytechnique fédérale de Lausanne in Switzerland.

Le professeur agrégé Yun Wang de l’Université Griffith a contribué à la modélisation pour comprendre l’interaction entre les couches cellulaires dopées et les matériaux utilisés dans l’absorption de la lumière.

« Nos résultats expliquent comment les cellules dopées peuvent grandement améliorer l’efficacité de conversion d’énergie et la durée de vie des cellules solaires observées lors des expériences AIBN », a déclaré le Dr Wang.

Le professeur Shapter a déclaré que la recherche faisait partie d’une poussée mondiale vers une technologie de cellules solaires avancée et durable.

« Notre recherche contribue aux efforts intensifs pour développer divers types de cellules solaires dans le but de réaliser des remplacements efficaces, stables et peu coûteux pour la technologie actuelle à base de silicium. »

La recherche a été publiée dans Rapports cellulaires Sciences physiques.


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Plus d’information:
Abdulaziz SR Bati et al, Ti dopé au césium3C2TX MXene pour des cellules solaires à pérovskite performantes et thermiquement stables, Rapports cellulaires Sciences physiques (2021). DOI : 10.1016/j.xcrp.2021.100598

Fourni par l’Université du Queensland

Citation: Construire des cellules solaires à pérovskite efficaces et thermiquement stables à l’aide de Ti₃C₂TₓMXene (2021, 6 octobre) récupéré le 6 octobre 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-10-efficient-thermally-stable-perovskite-solar.html

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