Une autre percée pour NREL : 24 % d'efficacité pour les cellules solaires en titanite de calcium
Sep 19, 2022
Le NREL et une équipe de chercheurs d'universités américaines ont rapporté que la dernière cellule solaire en titanite de calcium a atteint une efficacité de 24 %, conservant 87 % de son efficacité d'origine après 2 400 heures de fonctionnement à 55 degrés Celsius avec le double de l'irradiance solaire.
Selon le rapport, il s'agit de "l'efficacité la plus élevée de toutes les structures cellulaires de ce type".
Le National Renewable Energy Laboratory (NREL) et des chercheurs de l'Université de Toledo, de l'Université du Colorado à Boulder et de l'Université de Californie à San Diego ont placé des couches sur le substrat de verre à l'aide d'une nouvelle molécule appelée 3-(aminométhyl) pyridine (3-APy), une architecture qui diffère des architectures ordinaires par la façon dont les couches sont déposées sur le substrat de verre.
L'équipe a choisi la première méthode en raison de sa grande stabilité et de son intégration dans les cellules solaires en tandem. En utilisant cette architecture, la recherche a ajouté une nouvelle molécule appelée 3-(aminométhyl)pyridine (3-APy) à la surface de la cellule solaire chalcogénure. Cette molécule réagit avec l'amidine à l'intérieur de la cellule pour créer un champ électrique à la surface de la couche de chalcogénure.
Selon Kai Zhu, scientifique principal au Centre de chimie et de nanosciences du NREL, "Cela donne soudainement un énorme coup de pouce aux performances de la batterie, non seulement en termes d'efficacité, mais aussi de stabilité."
L'ingénierie de surface réactive, que les chercheurs appelleront 3-APy, peut améliorer considérablement les performances des cellules inversées, et les chercheurs pensent qu'elle peut augmenter l'efficacité des cellules inversées de moins de 23 % à plus de 25 %.
Leurs recherches ont été publiées dans la revue scientifique Nature sous le titre « Réactions de surface pour des cellules solaires en titanite de calcium inversé efficaces et stables ».
En octobre 2020, NREL a créé un nouveau matériau de chalcogénure appelé Apex Flex, qui a rapporté une efficacité de conversion de puissance de 23,1 % pour les cellules solaires tandem 2- à face entièrement en chalcogénure sur verre et de 21,3 % sur des substrats en plastique flexibles pour les applications de véhicules (voir Cellules solaires tandem tout chalcogénure d'efficacité de 23,1 %).
Auparavant, des chercheurs allemands de l'Université de Wuppertal avaient annoncé une efficacité de 24 % pour une cellule solaire tandem titanite de calcium et organique utilisant une couche d'oxyde d'indium ultra-mince (voir 24 % d'efficacité pour les cellules tandem titanite de calcium/organique).
En outre, les médias ont rapporté que l'équipe de l'académicien Huang Wei et du professeur Chen Yonghua de l'Institut des matériaux avancés de l'Université de technologie de Nanjing mène des recherches sur le nouveau matériau solaire "chalcogénure" depuis sept ans, avec des milliers d'expériences, et a atteint un rendement de conversion photovoltaïque de 24 % pour les « cellules solaires au chalcogénure ». L'équipe a atteint un niveau de leader international de 24 %.
