Image : Physique de l'Université d'Oxford
Des scientifiques de l'Université d'Oxford sont en train d'appliquer un nouveau matériau générateur d'énergie solaire sur des objets tels que des sacs à dos, des voitures et des téléphones portables.
Le potentiel de cette avancée signifie que des quantités croissantes d’électricité solaire pourraient être produites sans panneaux solaires à base de silicium.
Le nouveau matériau absorbant la lumière mis au point par les scientifiques d'Oxford est, pour la première fois, suffisamment fin et flexible pour être appliqué à la surface de presque tous les bâtiments ou objets courants. En empilant plusieurs couches absorbant la lumière dans une seule cellule solaire (approche dite multijonction), une plus large gamme du spectre lumineux est exploitée, ce qui permet de produire plus d'énergie à partir de la même quantité de lumière solaire.
Ce matériau à couche mince en pérovskite a été certifié de manière indépendante par l'Institut national japonais des sciences et technologies industrielles avancées (AIST) pour offrir une efficacité énergétique supérieure à 27 %. Il égale pour la première fois les performances du PV monocouche en silicium traditionnel.
Le Dr Shuaifeng Hu (photo), chercheur postdoctoral à la faculté de physique de l'université d'Oxford, a déclaré :
En seulement cinq années d'expérimentation avec notre approche d'empilement ou multi-jonction, nous avons augmenté l'efficacité de conversion d'énergie d'environ 6 % à plus de 27 %, proche des limites de ce que le photovoltaïque monocouche peut réaliser aujourd'hui.
Nous pensons qu’au fil du temps, cette approche pourrait permettre aux dispositifs photovoltaïques d’atteindre des rendements bien supérieurs, dépassant 45 %.
La polyvalence de ce nouveau matériau ultra-mince et flexible est également un élément clé : avec une épaisseur d'un micron, il est presque 150 fois plus fin qu'une plaquette de silicium. Les panneaux photovoltaïques existants sont généralement utilisés sur des panneaux en silicium, mais cette technologie peut être appliquée à presque toutes les surfaces.
Le Dr Junke Wang, chercheur postdoctoral Marie Skłodowska Curie Actions à l'Université de physique d'Oxford, a déclaré :
On peut envisager d’appliquer des revêtements de pérovskite à des types de surfaces plus larges pour produire de l’énergie solaire bon marché, comme les toits des voitures et des bâtiments, voire même l’arrière des téléphones portables. Si davantage d’énergie solaire peut être produite de cette manière, on peut prévoir qu’à long terme, il sera moins nécessaire d’utiliser des panneaux de silicium ou de construire de plus en plus de fermes solaires.
Les 40 scientifiques travaillant sur le photovoltaïque au département de physique de l'université d'Oxford sont dirigés par le professeur d'énergie renouvelable Henry Snaith. Leur travail de pionnier dans le domaine du photovoltaïque et notamment dans l'utilisation de la pérovskite en couches minces a commencé il y a une dizaine d'années.
Oxford PV, une société britannique issue de l'université de physique d'Oxford créée en 2010 par Snaith pour commercialiser des cellules photovoltaïques à base de pérovskite, a récemment démarré la production à grande échelle de cellules photovoltaïques à base de pérovskite dans son usine de Brandebourg-sur-la-Havel, près de Berlin, en Allemagne. Il s'agit de la première ligne de production en volume au monde de cellules solaires tandem « pérovskite sur silicium ».
En savoir plus: Oxford établit un nouveau record mondial d'efficacité des panneaux solaires
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