Source : imec-int.com
Imec, partenaire d'EnergyVille, en collaboration avec l'Université de Chypre, a démontré la stabilité extérieure à long terme des modules solaires en pérovskite.
Mini-modules de 4 cm2, développés chez imec/EnergyVille, ont été évalués de manière approfondie sur deux ans dans des conditions réelles à Chypre, avec une conservation remarquable de l'efficacité énergétique de 78 % après un an, que les modules solaires à pérovskite actuels ne conservent que pendant des semaines. Ces découvertes prometteuses sont parmi les premiers résultats concrets à résoudre les problèmes de stabilité qui entravent actuellement la commercialisation des cellules solaires à pérovskite.
Au cours de la dernière décennie, les pérovskites aux halogénures métalliques sont devenues un matériau prometteur pour les cellules photovoltaïques (PV) de nouvelle génération, grâce à leurs propriétés optiques et électroniques uniques. Grâce aux progrès des matériaux et de l'ingénierie, ces cellules ont montré une amélioration rapide de leur efficacité de conversion de puissance (PCE).
Cependant, les problèmes de stabilité restent le principal obstacle à une adoption généralisée, car ils se dégradent sous l’effet de l’humidité, de la lumière et de la chaleur. Les tests standards en intérieur dans un environnement contrôlé, qui imitent en permanence l’irradiation solaire, ne servent que d’indicateur des performances réelles. Les conditions environnementales, telles que les variations de lumière, de température et de conditions météorologiques, ont un impact sur les performances des cellules. Malgré cela, seule une poignée de groupes de recherche ont étudié les performances extérieures du photovoltaïque à base de pérovskite, en se concentrant principalement sur les petites cellules plutôt que sur les modules.
Au cours des deux dernières années, imec a mené une étude approfondie des performances extérieures de ses modules photovoltaïques à pérovskite. Mini-modules de 4 cm2et développés à l'Université imo-imomec de Hasselt et à imec/EnergyVille en Belgique, ont été testés en collaboration avec l'Université de Chypre.
Les modules les plus durables ont conservé 78 % de leur PCE initial après un an en extérieur à Chypre. Cela montre leur stabilité prometteuse par rapport aux modules solaires pérovskites actuels, qui conservent une telle efficacité extérieure pendant seulement quelques semaines, voire quelques mois. Grâce à la configuration extérieure, un schéma constant de dégradation des performances pendant la journée et la récupération pendant la nuit a également été découvert. De plus, la richesse des données a permis l’exploration avec un modèle d’apprentissage automatique, qui a montré une forte corrélation avec la puissance de sortie réelle, soulignant son potentiel pour les prévisions de performances futures.
« Cette recherche représente une avancée majeure dans la compréhension de la dégradation des modules solaires à pérovskite dans des conditions réelles. Avec de nouvelles améliorations de l'efficacité de nos mini-modules, conçus dans un souci de mise à l'échelle, ces résultats peuvent accélérer la voie vers la commercialisation de cette technologie prometteuse », a déclaréTom Aernouts, Responsable R&D chez imec/UHasselt/EnergyVille.
Pour mieux comprendre le comportement de dégradation dans différentes zones climatiques, les modules seront également évalués dans le climat pluvieux de Bruxelles, le désert aride du Nouveau-Mexique et les climats tempérés de Madrid et de Fribourg.
Les résultats sont décrits dans leur intégralité dans l'article « Changements diurnes et analyse d'apprentissage automatique des modules de pérovskite basés sur deux ans de surveillance extérieure », disponible dans ACS Energy Letters.
Cette recherche a été en partie financée par l'Union européenne à travers le projet TESTARE (Grant ID : 101079488).
