Des cellules solaires en pérovskite étanches
Une atmosphère humide fait rapidement baisser le rendement des cellules photovoltaïques en pérovskite. Une équipe de l’EPFL a rajouté une couche hydrophobe ultramince pour les protéger de l’humidité.
Prometteuses, mais encore au stade de prototype: des cellules photovoltaïques en pérovskite. | Image: W. Tress (EPFL)
Les cellules photovoltaïques en pérovskite promettent un rendement élevé pour des coûts de production bas. Mais elles présentent un inconvénient: en conditions réelles, elles perdent rapidement leur efficacité, notamment en raison de l’humidité de l’air. Une équipe de l’EPFL a réussi à améliorer nettement leur stabilité. Ils ont combiné le matériau en pérovskite, efficace pour absorber et convertir la lumière solaire en électricité, avec une couche mince du même minéral traité de manière novatrice.
Cette couche bidimensionnelle contient des molécules développées par l’équipe, chargées positivement et hydrofuges. Elle empêche l’humidité d’atteindre le matériau absorbant la lumière et de l’endommager: «1000 heures d’exploitation sous une lumière artificielle et à l’air humide n’ont réduit l’efficacité de la cellule que de 10%, contre 60% pour des cellules pérovskites normales», détaille Yuhang Liu, premier auteur de l’étude.
Avec un rendement initial de 22%, le dispositif de l’EPFL figure parmi les cellules à pérovskites à deux couches les plus efficientes à l’heure actuelle. «Il s’agit toutefois d’une valeur de laboratoire, et elle reste encore inférieure à la performance des cellules en silicium, note Yuhang Liu. Mais ce rendement est bien supérieur à celui d’autres technologies novatrices, comme les cellules à pigments photosensibles.» Pour les scientifiques, cette performance pourrait être liée au nouveau matériau hydrofuge: il favoriserait l’extraction de charges électriques positives générées dans la couche de pérovskite par l’absorption de la lumière.
