Les cellules solaires à pérovskite à électrodes de carbone sur la voie de la commercialisation

Les contacts arrière en électrodes de carbone des cellules solaires à pérovskite promettent une fabrication plus simple et moins gourmande en énergie, mais le faible rendement de conversion de l’énergie a jusqu’ici freiné leur adoption. Toutefois, cette situation pourrait changer car les chercheurs travaillent à surmonter les obstacles à leur commercialisation.D’après pv magazine International
Les cellules solaires pérovskites en couches minces fabriquées avec des contacts arrière en électrodes en carbone, au lieu des électrodes métalliques, offrent la possibilité d’utiliser des processus cellulaires à basse température, avec moins d’étapes, tout en garantissant une grand stabilité. Certains experts considèrent donc les électrodes de carbone comme une voie prometteuse pour la commercialisation de modules solaires à pérovskite peu coûteux, comme l’a indiqué la revue Electronics en février.
La possibilité d’imprimer la totalité ou la majeure partie de l’empilement de cellules est également un élément important de l’attrait des électrodes de carbone. « Les piles de cellules peuvent être imprimées, ce qui facilite la mise à l’échelle et le processus avec de faibles dépenses en capital », assure Lukas Wagner.
Toutefois, ces avantages ont toujours été obtenus au détriment de l’efficacité de conversion de l’énergie – jusqu’à très récemment. « Cette année, les dispositifs à base d’électrodes de carbone ont franchi la barrière psychologique des 20 % de rendement, plusieurs équipes dans différents endroits ayant annoncé qu’elles avaient franchi ce seuil », a déclaré Lukas Wagner, chercheur à la Philipps-University de Marburg, à pv magazine. Les chercheurs ont réalisé des avancées significatives dans le domaine des cellules solaires à pérovskite à électrode de carbone (c-PSC). En février, la revue Nature Energy a fait état de dispositifs présentant un rendement de conversion de 21,2 %, ainsi que de mini-modules d’une efficacité de 19,6 % et d’une stabilité supérieure à 4 390 heures.
En juin, le National Renewable Energy Laboratory (NREL) des États-Unis a publié un article présentant une c-PSC d’une efficacité de 21 % dans ACS Energy Letters. Des chercheurs chinois ont quant à eux fait état d’une c-PSC d’une efficacité de 20,8 %, tandis qu’une autre équipe a mis au point une c-PSC d’intérieur d’une efficacité supérieure à 30 %.
La stabilité et l’efficacité étant en hausse, il y a désormais suffisamment d’entreprises et d’équipes de recherche explorant cette technologie pour qu’une conférence soit organisée : la première conférence internationale sur les cellules solaires pérovskites à base d’électrodes de carbone. Selon Lukas Wagner, cette conférence réunira 34 orateurs et plus de 220 participants en octobre.
L’événement accueillera des intervenants de divers groupes de recherche et de jeunes entreprises spécialisées dans la pérovskite, notamment l’université Grenoble-Alpes, ou encore Solaronix, une entreprise suisse spécialisée dans les matériaux. Saule Technologies, un fabricant polonais de cellules solaires en pérovskite pour l’intérieur et l’extérieur, Rayleigh Solar Tech, une jeune entreprise canadienne spécialisée dans les couches minces, et Greatcell Solar Italia, un spécialiste des matériaux en pérovskite seront également présents.