Nouveau report d’efficacité établi pour les cellules solaires à nanocristaux écologiques
par Érica Marchand
Paris, France (SPX) 25 octobre 2024
Alors que le changement climatique accélère le passage aux sources d’énergie renouvelables, les cellules solaires deviennent de plus en plus vitales. La manufacturing d’énergie solaire en Espagne, par exemple, a augmenté de 28 % en 2023 par rapport à l’année précédente, contribuant ainsi à 20,3 % du combine énergétique whole du pays. Cependant, malgré leur adoption généralisée, les cellules solaires reposent toujours sur des matériaux qui ne sont pas toujours écologiquement durables. L’extension de la technologie solaire à une gamme plus giant d’purposes, telles que l’alimentation électrique des bâtiments, des infrastructures et des véhicules, nécessite le développement de cellules solaires flexibles, légères et rentables.
Les nanocristaux de sulfure d’argent et de bismuth colloïdal (AgBiS2) sont récemment apparus comme un matériau écologique prometteur pour les cellules solaires ultra-minces. Ces nanocristaux possèdent un coefficient d’absorption exceptionnellement élevé, mais les strategies de fabrication actuelles de ces cellules solaires reposent sur des processus en plusieurs étapes coûteux et inefficaces. Une nouvelle approche en une seule étape utilisant des encres nanocristallines pourrait rationaliser la manufacturing, mais les défauts sur les surfaces des nanocristaux ont une efficacité limitée.
Pour résoudre ce problème, des chercheurs de l’Institut des sciences photoniques (ICFO), dirigés par le professeur ICREA Gerasimos Konstantatos, ont développé une method innovante de passivation in situ post-dépôt (P-DIP). Cette méthode améliore la passivation de floor, conduisant à des movies d’encre nanocristallins dotés de propriétés optoélectroniques supérieures. Leurs travaux, publiés dans « Power and Environmental Science », ont atteint un rendement de conversion d’énergie d’environ 10 %, dépassant les performances des précédentes cellules solaires à base d’AgBiS2.
Le Dr Jae Taek Oh, premier auteur de l’étude, a expliqué l’significance de la passivation de floor : « Imaginez une route cahoteuse qui ralentit les voitures. La passivation de floor revient à repaver la route, la rendant plus lisse afin que les voitures puissent se déplacer sans rester bloquées. Dans notre cas , l’élimination des défauts de floor est très importante pour faciliter le transport des porteurs de cost créés par l’absorption de la lumière dans les movies nanocristaux.
La stratégie P-DIP de l’équipe de recherche a amélioré la qualité des movies de nanocristaux en corrigeant les défauts de floor, ce qui a entraîné une augmentation significative de l’efficacité. En utilisant un agent moléculaire multifonctionnel contenant du chlore, ils ont pu stabiliser les nanocristaux et assurer une dispersion uniforme dans la answer, ce qui a abouti à des revêtements de movie lisses et à un transport amélioré des helps.
Cette combinaison de strategies a établi un nouveau report de performances pour les cellules solaires durables et respectueuses de l’environnement.
Rapport de recherche :Passivation in situ post-dépôt d’encres nanocristallines AgBiS2 pour des cellules solaires ultra-minces à haut rendement
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L’Institut des Sciences Photoniques
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