Des chercheurs allemands et belges développent une nouvelle cellule solaire avec une efficacité de conversion photoélectrique de 25%

Des chercheurs en Allemagne et en Belgique ont travaillé ensemble pour développer une nouvelle cellule solaire tandem titanite de calcium / disélénide d’indium de cuivre (CIS) avec un rendement de conversion photovoltaïque de 25%, le plus élevé jamais atteint dans sa catégorie. La cellule solaire est flexible, légère et polyvalente, offrant des applications prometteuses dans les véhicules, les appareils portables et les appareils pliables. La dernière recherche a été publiée dans la revue ACS-Energy Letters, une division de l’American Chemical Society.

Le chalcogénure est un nouveau type de matériau avec une structure cristalline spéciale. Au cours de la dernière décennie, les cellules solaires en titanite de calcium ont progressé rapidement pour atteindre des rendements photovoltaïques comparables à ceux des cellules solaires en silicium établies de longue date.

L’efficacité des cellules solaires peut être augmentée en utilisant deux cellules ou plus dans une pile. Si chaque cellule solaire de la pile peut absorber efficacement la lumière d’une partie différente du spectre solaire, les pertes inhérentes peuvent être réduites et l’efficacité photovoltaïque de l’ensemble de la cellule peut être augmentée. En raison de leur « polyvalence », les cellules solaires chalcogénures sont devenues le « leader » dans le domaine des cellules solaires empilées. Les cellules solaires en tandem utilisant du chalcogénure et du silicium ont atteint des rendements photovoltaïques allant jusqu’à 29% ou plus, nettement plus élevés que les cellules fabriquées à partir de chalcogénure (25,7%) ou de silicium (26,7%) seul.

Dans la dernière étude, une équipe de recherche internationale dirigée par le Dr Marko Preciado de l’Institut de technologie de Karlsruhe a produit avec succès des cellules solaires tandem titanite de calcium / CIS avec un rendement de conversion photovoltaïque allant jusqu’à 24,9%, le rendement de conversion photovoltaïque le plus élevé jamais atteint avec ce type de technologie.

La combinaison du chalcogénure avec d’autres matériaux tels que le disélénide cuivre-indium ou le disélénide cuivre-indium-gallium promet des cellules solaires tandem flexibles et légères, selon les chercheurs. De telles cellules pourraient être montées non seulement sur les bâtiments, mais aussi sur les véhicules et les appareils portables, et pourraient même être pliées ou enroulées pour être stockées et étendues en cas de besoin, par exemple sur des stores ou des auvents, pour ombrager le soleil tout en générant de l’électricité.

Les chercheurs ont déclaré: « Les dernières recherches démontrent le potentiel des cellules solaires tandem titanite de calcium / CIS, ouvrant la voie à une augmentation future possible de l’efficacité à plus de 30%. »