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Le revêtement humide avec une composition d’encre standard : les films minces de pérovskite humide (à gauche) ont une structure en forme de nervure. L’image SEM correspondante (à droite) du film de pérovskite recuit montre des inhomogénéités. 1 crédit
Les pérovskites aux halogénures métalliques sont considérées comme une classe de matériaux particulièrement peu coûteuse et prometteuse pour les modules solaires de nouvelle génération. Les cellules solaires à pérovskite peuvent être produites avec des procédés de revêtement utilisant des encres liquides fabriquées à partir de matériaux précurseurs et de divers solvants. Après enduction, les solvants s’évaporent et les pérovskites cristallisent pour former une couche plus ou moins homogène.
L’équipe du professeur Eva Unger au Helmholtz-Zentrum Berlin possède une vaste expertise dans les méthodes de traitement basées sur des solutions et étudie les options de mise à l’échelle.
“Le photovoltaïque à la pérovskite est la meilleure technologie PV disponible en solution”, déclare Eva Unger, “mais nous commençons à peine à comprendre comment l’interaction complexe des composants du solvant affecte la qualité des couches de pérovskite.”
En effet, lorsque les couches de pérovskite d’halogénure sont déposées sur de grandes surfaces, des inhomogénéités indésirables peuvent se produire, par exemple des structures dites nervurées.
“En faisant varier la viscosité de l’encre, de tels effets peuvent être minimisés”, explique Jinzhao Li, qui fait son doctorat. avec Unger. Chez BESSY II, il a étudié comment différentes combinaisons de solvants affectent la cristallisation des films de pérovskite.
Le meilleur pin-FAPbI3 Les cellules solaires en pérovskite atteignent ainsi un rendement certifié de 22,3 % à l’échelle du laboratoire. Jinzhao Li a également produit des mini modules solaires (surface active de 12,6 cm2) avec des collègues du laboratoire d’innovation HySPRINT et de PVcomB, qui ont atteint des rendements d’environ 17 %.
Le revêtement humide avec la composition d’encre optimisée (à gauche) est presque parfaitement uniforme. L’image SEM correspondante (à droite) du film de pérovskite recuit montre beaucoup moins d’inhomogénéités. 1 crédit
L’équipe du Dr Carolin Ulbrich a testé les cellules solaires optimisées dans l’installation d’essai extérieure de PVcomB pendant une année entière : dans le processus, l’efficacité est restée presque stable en hiver et au printemps, et n’a baissé que pendant les mois d’été les plus chauds. “Ces tests de modules plus grands dans des conditions réelles nous donnent des informations précieuses sur les mécanismes de dégradation pour ensuite améliorer encore la stabilité à long terme des photovoltaïques aux halogénures pérovskites”, explique Eva Unger.
L’article est publié dans la revue Matériaux énergétiques avancés.
Plus d’information:
Jinzhao Li et al, conception d’encre permettant des cellules solaires en pérovskite à revêtement Slot-Die avec une efficacité de conversion de puissance > 22 %, des micro-modules et 1 an d’évaluation des performances en extérieur, Matériaux énergétiques avancés (2023). DOI : 10.1002/aenm.202203898
Fourni par l’Association Helmholtz des centres de recherche allemands
Citation: Les cellules solaires en pérovskite de l’enrobeuse à matrice fendue représentent une étape vers la production industrielle (2023, 16 mars) récupéré le 16 mars 2023 sur https://techxplore.com/news/2023-03-perovskite-solar-cells-slot-die. html
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