Customize this title in frenchNouvelles cellules solaires en pérovskite : jusqu’où (et à quelle vitesse) l’énergie solaire peut-elle descendre ?

Make this article seo compatible,Let there be subheadings for the article, be in french, create at least 700 words Le coût de l’énergie solaire a chuté comme un roc, et apparemment nous n’avons encore rien vu. De nouvelles cellules solaires à pérovskite à bas prix commencent enfin à se frayer un chemin sur le marché solaire. Une voie prometteuse implique un ferroutage avec la technologie du silicium, et le film mince est également en jeu. Les cellules solaires pérovskites « transformationnelles » arrivent La longue attente des cellules solaires à pérovskite à faible coût et à haute performance touche à sa fin. Maintenant, le plaisir commence. Photo gracieuseté de Qcells. Des chercheurs du National Renewable Energy Laboratory (NREL) du Département américain de l’énergie ont encouragé les cellules solaires à pérovskite, et avec raison. La pérovskite est un minéral aux propriétés optiques supérieures, et des variantes synthétiques peuvent être cultivées en laboratoire à un coût relativement faible (plus de détails ici). Comme il n’y a pas de repas gratuit, les pérovskites synthétiques nécessitent quelques ajustements avant de pouvoir battre les cellules solaires au silicium à la puissance propre. « Les matériaux pérovskites offrent une excellente absorption de la lumière, des mobilités de porteurs de charge et des durées de vie, ce qui se traduit par une efficacité élevée des appareils avec des opportunités de réaliser une technologie à faible coût et évolutive pour l’industrie », s’enthousiasme NREL, tout en avertissant que « [a]pour atteindre ce potentiel, nous devrons surmonter les obstacles liés à la stabilité et à la compatibilité environnementale. Si ces problèmes peuvent être résolus, les cellules solaires en pérovskite auront « un potentiel de transformation pour un déploiement solaire rapide à l’échelle du térawatt », a ajouté NREL. Si vous ne pouvez pas les battre, rejoignez-les Le rap sur les cellules solaires à pérovskite était leur fragilité et leur efficacité de conversion solaire relativement faible. Il existe différentes façons de résoudre ces problèmes, et l’une d’entre elles consiste à combiner des cellules solaires en pérovskite avec du silicium. La relation en tandem est mutuelle, le silicium fournissant la stabilité et les pérovskites augmentant l’efficacité globale des cellules solaires sans ajouter de dépenses excessives. NREL est un fan de longue date des pérovskites et le laboratoire a repris l’angle tandem pérovskite-silicium. En 2020, NREL a pris note du potentiel d’augmentation de l’efficacité et de réduction du coût des cellules solaires au silicium en ajoutant des pérovskites. Ils ont atteint une efficacité de conversion de 27 % avec leur cellule solaire en pérovskite-silicium, contre seulement 21 % pour une version uniquement en silicium. La société sud-coréenne Qcells (une filiale de Hanwha Solutions) a également reçu le mémo, et l’entreprise l’emmène sur la route. Le 17 mai, Qcells a annoncé avoir investi 100 millions de dollars dans une ligne pilote pour commercialiser des cellules de pérovskite en tandem avec du silicium. « L’investissement ouvrira la voie à Qcells pour produire en masse des cellules tandem à pérovskite, qui ont un taux d’efficacité beaucoup plus élevé que les cellules solaires à base de silicium qui utilisent TOPCon (Tunnel Oxide Passivated Contact) ou la technologie à hétérojonction », a expliqué Qcells. Ne vous contentez pas de les croire sur parole. Plus tôt cette année, NREL a vérifié un taux d’efficacité de conversion solaire allant jusqu’à 29,3 % pour la cellule solaire tandem pérovskite-silicium développée par Qcells et ses partenaires de recherche en Allemagne. Cela dépasse le maximum théorique de 29,1 % pour les cellules solaires au silicium uniquement. Hanwha accueillera la nouvelle ligne tandem dans son usine de Jincheon en Corée du Sud, et ne laisse pas l’herbe pousser sous ses pieds. La ligne devrait être opérationnelle fin 2024, avec une commercialisation prévue en 2026. Le jeu des cellules solaires à pérovskite est en marche Ce n’est que la pointe de l’iceberg pérovskite-silicium. Qcells fait partie d’un projet européen de commercialisation de cellules solaires en tandem appelé PEPPERONI, qui comprend actuellement 17 partenaires de 12 pays européens différents. La Corée a également un pied dans la porte grâce à l’équipe Qcells en Allemagne, qui héberge le projet PEPPERONI dans son usine de Thalheim. PEPPERONI a été lancé en novembre de l’année dernière, et cela a peut-être attiré l’attention de la société américaine First Solar, qui recherchait des opportunités pour augmenter l’efficacité de conversion de sa technologie solaire à couche mince. La technologie à couches minces ne peut égaler l’efficacité de conversion solaire des cellules solaires au silicium conventionnelles, mais elle présente deux avantages. Les cellules solaires à couches minces se prêtent à des processus de fabrication rapides, à volume élevé et à faible coût, et elles sont légères et flexibles, ce qui signifie qu’elles ont une gamme d’applications beaucoup plus large. Les pérovskites pourraient aider à réduire l’écart de conversion pour les couches minces. C’est peut-être ce que First Solar avait dans sa manche lorsqu’elle a récemment acquis la startup suédoise de pérovskite Evolar AB (plus de couverture de First Solar ici). L’accord est un accord en deux phases, la deuxième phase dépendant des progrès technologiques, alors restez à l’écoute pour en savoir plus à ce sujet. Cellules solaires en pérovskite, édition à couche mince La formule à couche mince de First Solar est basée sur la technologie des cellules solaires au tellurure de cadmium, ou CdTe en abrégé, que la société décrit comme « un coût inférieur, une évolutivité supérieure et une limite d’efficacité théorique plus élevée » que les cellules solaires au silicium conventionnelles, ainsi qu’une liste de blanchisserie d’autres avantages. La société peaufine toujours sa formule et son site Web prévoit actuellement d’atteindre une efficacité de conversion solaire de 25 % d’ici 2025, avec 28 % dans le viseur de la société d’ici 2030. Les cellules solaires en pérovskite pourraient stimuler First Solar avant ces objectifs. En 2019, une équipe de chercheurs de l’Université du Texas à Austin et de l’Université d’État du Colorado a plaidé en faveur de l’ajout de pérovskites aux cellules solaires CdTe à couche mince. Ils ont indiqué que la formule pérovskite du bromure de méthylammonium-plomb serait un bon candidat, en partie parce qu’elle se prête à une fabrication économe en énergie et à basse température. « L’approche consistant à augmenter l’efficacité du CdTe PV par l’ajout d’une couche de pérovskite à large bande interdite dans une configuration de dispositif tandem 4T semble être un moyen plausible d’augmenter l’efficacité sans augmenter de manière significative les coûts de fabrication », ont-ils conclu. De nombreux chemins vers un avenir pérovskite L’approche en tandem n’est qu’un angle sur le potentiel de la technologie pérovskite de nouvelle génération pour continuer à faire baisser le coût de l’énergie solaire. Un autre angle consiste à éliminer le besoin d’utiliser une anode en or coûteuse pour améliorer les performances des cellules solaires en pérovskite. Une équipe de recherche en Chine vient de publier une étude qui indique comment une couche tampon peut empêcher une anode en pâte de carbone bon marché de corroder la pérovskite. Ils ont atteint un taux de conversion de 20,8 % pour leur nouvelle cellule solaire en carbone-pérovskite. Cela n’atteint pas le niveau élevé fixé par les cellules solaires en pérovskite-silicium, mais cela offre une voie vers la réduction du coût d’une technologie solaire raisonnablement efficace et abordable. Dans un autre développement de réduction des coûts pour l’énergie solaire, plus tôt cette année, NREL a introduit une formule d’auto-assemblage pour réduire le nombre d’étapes de chauffage et de revêtement nécessaires pour fabriquer des cellules solaires en pérovskite. Xiaopeng Zheng, chercheur postdoctoral au Centre de chimie et de nanosciences du NREL, estime que le processus pourrait être réduit d’un tiers. Ceux d’entre vous qui suivent la saga de la pérovskite se demandent peut-être aussi ce qu’il est advenu de la société Oxford PV. Le spin-off de l’Université d’Oxford a d’abord navigué à travers le Clean Technica radar il y a environ 10 ans avec une cellule solaire en pérovskite-silicium (couverture complète ici). Le voyage a été long, mais il semble que tout ce travail acharné est sur le point de porter ses fruits. Plus tôt cette année, Reuter a rapporté que les cellules solaires en tandem d’Oxford PV devraient être lancées sur le marché cette année, avec un rendement de conversion de 27 %. Plus de Trainwreck Twitter. Trouvez-moi sur Spoutible : @TinaMCasey ou LinkedIn @TinaMCasey ou Mastodon @Casey ou Message : @tinamcasey Photo : Fabrication de cellules solaires avec des pérovskites, avec l’aimable autorisation de Qcells. 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