Publié le 27 octobre 2025 16:31:00. Des chercheurs ont franchi une nouvelle étape dans le développement des cellules solaires à pérovskite, atteignant un rendement record de 20,05 % sur un module de grande surface, ouvrant la voie à une production industrielle plus abordable et efficace de cette technologie prometteuse.
- Un nouveau procédé, baptisé « SAM-in-matrix », permet d’améliorer la stabilité et l’efficacité des cellules solaires à pérovskite.
- Ce procédé a permis de créer un module solaire de 1 m × 2 m avec un rendement certifié de 20,05 %.
- La stratégie pourrait faciliter la production à grande échelle de ces cellules solaires de nouvelle génération.
Les cellules solaires à pérovskite, caractérisées par leurs propriétés optoélectroniques exceptionnelles, sont depuis plusieurs années considérées comme une alternative prometteuse aux cellules solaires traditionnelles en silicium. Leur efficacité de conversion de puissance (PCE) a rapidement progressé, atteignant des niveaux comparables à celles des cellules commerciales. Cependant, leur industrialisation se heurte encore à des défis liés à la stabilité et à la durabilité des matériaux.
L’une des difficultés majeures réside dans l’agrégation et l’hydrophobicité des molécules auto-assemblées (SAM) utilisées dans la plupart des cellules à haut rendement. Pour surmonter cet obstacle, une équipe de chercheurs a développé une stratégie innovante, la méthode « SAM-in-matrix ». Elle consiste à disperser les SAM dans une matrice stable de tris(pentafluorophényl)borane, ce qui permet de prévenir leur agrégation et d’améliorer le transport des charges électriques.
Des simulations informatiques et des expérimentations ont confirmé l’efficacité de cette approche. Les dispositifs fabriqués avec cette nouvelle couche de transport de trous (HTL) SAM-in-matrix présentent des performances supérieures pour différents types de SAM, grâce à une meilleure couverture de surface, une conductivité accrue et une réduction significative des nanovides. Cette stratégie offre également un potentiel important pour une production à grande échelle.
En appliquant cette technique sur un substrat FTO/NiOx, les chercheurs ont réussi à former des films de pérovskite de grande surface avec une qualité cristalline améliorée et une conductivité optimisée du NiOx. Le résultat est un module solaire en pérovskite de 1 m × 2 m, dont le rendement de 20,05 % a été certifié, marquant une avancée significative vers une production industrielle viable de cette technologie.
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