Une cellule solaire à points quantiques établit un nouveau record d’efficacité

Des chercheurs sud-coréens ont réalisé une avancée significative dans le domaine des cellules solaires à points quantiques, en mettant au point une nouvelle architecture atteignant un rendement record.

De minuscules cristaux au potentiel énorme

Minuscules cristaux semi-conducteurs circulaires, les points quantiques sont réputés pour leur capacité à absorber et émettre efficacement la lumière. En faisant varier leur taille, il est possible de faire en sorte qu’ils se concentrent sur certaines longues d’onde spécifiques du spectre lumineux, ce qui les distingue des revêtements en silicium classiques et permettrait de décupler l’efficacité des cellules solaires en étant recouvertes.

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Si les dispositifs à points quantiques fabriqués à partir de matériaux inorganiques possèdent le rendement théorique le plus élevé, en pratique, leur structure présente des défauts qui impactent leur stabilité lorsqu’ils sont exposés durablement à la lumière solaire ou aux intempéries.

Dans le cadre de travaux publiés dans la revue Nature Energy, des chercheurs de l’université nationale de science et de technologie d’Ulsan se sont tournés vers des points quantiques fabriqués à partir d’une pérovskite organique et ont mis au point une nouvelle méthode d’ancrage permettant d’en concentrer davantage sur une surface donnée.

Un nouveau record

Grâce à cette approche, les cellules solaires expérimentales de l’équipe ont atteint un rendement de 18,1 %, contre 16,6 % en 2020. Un record du monde validé par le National Renewable Energy Laboratory (NREL).

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Mieux encore, les dispositifs testés se révèlent également nettement plus stables : ayant conservé leur efficacité pendant 1 200 heures dans des conditions normales et 300 heures sous une température élevée de 80 °C, ils affichaient les mêmes performances après l’équivalent de deux ans de stockage.

Si les cellules solaires au silicium, développées depuis plus d’un quart de siècle et s’approchant de leur efficacité maximale théorique, conservent une nette avance, le faible coût de production de leurs homologues à points quantiques et leurs progrès réguliers pourraient bientôt en faire une alternative précieuse dans le domaine des surfaces photovoltaïques.