Des chercheurs créent un processus qui pourrait accélérer l’approvisionnement en cellules solaires pérovskites

Des chercheurs créent un processus qui pourrait accélérer l'approvisionnement en cellules solaires pérovskites

Des chercheurs de l’Université de New York (NYU) ont créé une méthode d’entrée et de diffusion dans les cellules solaires à partir de la pérovskite, un matériau relativement rare qui apporte une plus grande absorption d’énergie à des coûts de production inférieurs, mais qui n’est pas encore largement disponible sur le marché en raison de certains inconvénients.

Le processus normal est connu sous le nom de « dopage p » et consiste essentiellement à insérer de l’oxygène dans le minéral pour créer une plus grande variation d’électrons dans les articles semi-conducteurs. Le problème : ce processus prend plusieurs heures par jour, voire des jours entiers. L’équipe de NYU, cependant, a constaté que ce temps peut être raccourci si le dioxyde de carbone (CO2) est utilisé à la place de l’oxygène.

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L'image montre des cellules solaires en pérovskite, un matériau plus efficace pour gérer l'énergie du soleil

La pérovskite a plus d’avantage que les cellules solaires au silicium habituelles car elle apporte une plus grande absorption d’énergie et moins d’entretien, mais sa fabrication est encore compliquée. Image : Solliance/Divulgation

Dans le cas des cellules solaires à pérovskite, les dits « semi-conducteurs dopés » sont utilisés comme couches intermédiaires entre la couche minérale et les électrodes connectées, afin de générer la conductivité électrique et, par conséquent, le fonctionnement de la cellule.

La méthode la plus courante pour cela utilise un composé appelé lithium « bistriflimide » (ou « bis(trifluorométhane)sulfonimide » – LiTFSI), un type de sel dérivé du lithium, qui est ajouté à un semi-conducteur organique conjugué appelé « spiro- OMeTAD », donnant lieu à une résultante appelée « spiro-OMeTAD:LiTFSI ».

L’équipe NYU, dirigée par André D. Taylor, professeur adjoint; Jaemin Kong, stagiaire postdoctoral, et Miguel Modestino, professeur adjoint, ont découvert que le même processus peut être réalisé jusqu’à 10 fois plus rapidement, avec la même stabilité, avec du dioxyde de carbone éclairé par des lumières ultraviolettes.

« En plus de réduire le temps de fabrication des dispositifs et le temps de traitement, l’application du composé spiro-OMeTAD pré-dopé aux cellules solaires à pérovskite les rend beaucoup plus stables », explique Kong. « C’est parce que, en partie, la plupart des ions lithium rejetés de la solution spiro-OMeTAD:LiTFSI se sont stabilisés sous forme de carbonates de lithium pendant le processus d’injection de CO2.

Il a poursuivi le commentaire : « À une époque où les gouvernements et les entreprises cherchent des moyens de réduire les émissions de CO2, cette recherche offre un moyen d’exploiter de grandes quantités de dioxyde de carbone dans un carbonate de lithium pour améliorer la prochaine génération de cellules solaires, en même temps. temps qu’il élimine ce gaz à effet de serre de l’atmosphère ».

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