Des chercheurs de l’Université Brown aux Etats-Unis ont développé un nouveau procédé de fabrication de cellules solaires à partir de perovskite. Contrairement aux techniques existantes, le nouveau procédé ne nécessite pas l’application de chaleur, et peut produire des versions très efficaces et plus fines de films absorbant la lumière.
L’efficacité des cellules de perovskite a été considérablement améliorée au fil des ans depuis qu’elles ont été introduites en 2009, augmentant leur efficacité de seulement 4% jusqu’à une valeur beaucoup plus intéressante de 20% aujourd’hui. Bien que cela soit encore inférieur face aux 25 % des cellules à base à plaquettes de silicium, on estime que la poursuite du développement et la commercialisation de version à perovskite permettront d’améliorer ces chiffres.
Les techniques existantes pour la fabrication de cellules perovskite impliquent l’application de chaleur. Les précurseurs chimiques sont dissous dans une solution et appliqués à un substrat, puis de la chaleur est utilisée pour éliminer cette solution, en laissant des cristaux de pérovskite dans un film sur le substrat.
Les techniques qui reposent sur l’application de chaleur ont, dans le passé, permis la production de films mesurant des fractions d’un centimètre de diamètre. Pour ce faire, la solution doit être exposée à des températures comprises entre 100 et 150°C, et le processus peut conduire à la formation de cristaux inégaux, ce qui à son tour crée des petits trous d’épingle dans le film, ce qui réduit l’efficacité.
Pour aborder les problèmes avec la production de cellules à base de perovskite chaleur, les chercheurs ont trouvé une nouvelle méthode, appelée extraction par solvant-solvant (SSE).
Le procédé implique la dissolution des précurseurs dans un solvant de type pérovskite appelée NMP, puis l’enduit sur un substrat – comme les techniques existantes. Cependant, plutôt que d’appliquer de la chaleur au substrat, il est à la place baigné dans un deuxième solvant connu comme l’éther diéthylique (DDE), ce qui élimine le solvant NMP à partir du mélange. Ceci permet de former des cristaux uniformément sur le substrat, créant un film ultra-lisse.
Les cellules peuvent également être réalisées avec une taille plus grandre que les méthodes existantes – jusqu’à plusieurs centimètres carrés – et du fait que du chauffage ne soit pas impliqué, les cristaux peuvent être formés sur presque n’importe quel substrat, y compris les polymères sensibles à la chaleur.
La capacité à rendre les cellules plus minces peut également avoir d’autres avantages. Alors que les cellules perovskite plus épaisses sont opaques, les cellules SSE sont suffisamment minces pour être partiellement transparentes et pourraient donc être utilisés dans les fenêtres, le processus pourrait même être adapté pour produire des cellules colorées.
https://news.brown.edu/articles/2015/03/perovskite
