Des scientifiques de Hong Kong ont identifié et corrigé une lacune clé des panneaux solaires à pérovskite, ouvrant la voie à leur utilisation généralisée et à une meilleure efficacité de conversion de l'énergie solaire. .
Percée de l'énergie solaire
Panneaux en pérovskite : potentiel et défis
{{|0| } Des experts de l'École d'ingénierie de l'Université des sciences et technologies de Hong Kong (HKUST) ont réalisé une percée significative dans le domaine de l'énergie solaire. Ils ont découvert et résolu un problème qui empêchait auparavant l’adoption généralisée de panneaux solaires à pérovskite à haut rendement.
Les panneaux solaires commerciaux modernes présentent généralement des rendements de conversion d'énergie (ECE) de l'ordre de de 15 à 20 %. Cela signifie que dans des conditions optimales, ils ne peuvent convertir en électricité qu’un cinquième de la lumière solaire qui les frappe. Dans des conditions météorologiques défavorables, ce chiffre est encore plus bas.
Avantages des technologies pérovskites
L'utilisation de pérovskite permet d'atteindre un EPE allant jusqu'à 33 %, ce qui est nettement supérieur à celui des panneaux traditionnels. De plus, les cellules solaires à pérovskite se caractérisent par des coûts de production inférieurs et un respect de l'environnement. Ils peuvent être produits dans différentes variations de couleurs, facilitant ainsi leur intégration dans l’environnement urbain.
Problème clé et solution
Cependant, la pérovskite présentait un inconvénient majeur : une instabilité en cas de brusques variations de température et d'exposition prolongée à l'humidité et à l'oxygène. Ce problème constitue le principal obstacle à l’application commerciale à grande échelle des panneaux de pérovskite.
Une équipe de scientifiques dirigée par le professeur agrégé de la HKUST Zhou Yuanyuan a examiné la microstructure de pérovskite et a découvert que les grains cristallins du matériau présentent des concavités à la surface. Ces irrégularités compromettent l'intégrité structurelle du film de pérovskite, conduisant à sa défaillance dans diverses conditions de fonctionnement.
Méthode de traitement innovante
Des chercheurs ont développé une méthode de traitement du matériau pérovskite à l'aide de la molécule tensioactive tridécafluorohexane-1, sel de potassium - acide sulfonique. Cette approche favorise la diffusion des ions dans la production de films pour panneaux solaires.
Les cellules solaires créées à partir d'un matériau pérovskite traité ont démontré une efficacité et une stabilité améliorées dans des conditions d'humidité et de température élevées, ainsi que lors de tests de cyclage thermique et de suivi du point de puissance maximale.
La structure et la géométrie des grains cristallins individuels jouent un rôle clé dans les performances des semi-conducteurs pérovskites et des cellules solaires, a déclaré Zhou.
Glossaire
- HKUST - Université des sciences et technologies de Hong Kong, un établissement d'enseignement de premier plan dans le domaine de l'ingénierie et de la recherche technologique
- Pérovskite - une classe de matériaux avec une structure cristalline spéciale, prometteuse pour une utilisation dans l'énergie solaire
- EPE - efficacité de conversion énergétique, une mesure de la capacité des panneaux solaires à convertir la lumière du soleil en électricité
- Zhou Yuanyuan - Professeur agrégé à HKUST, chef d'un groupe de recherche travaille à l'amélioration des cellules solaires à pérovskite
- Le sel de potassium de l'acide tridécafluorohexane-1-sulfonique est un tensioactif utilisé pour le traitement des matériaux pérovskites
Références
Réponses aux questions
Quelle découverte a fait Hong Les chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Kong envisagent-ils des panneaux solaires à base de pérovskite ?
Quels sont les avantages des panneaux solaires en pérovskite par rapport aux panneaux traditionnels ?
Quel problème les chercheurs ont-ils résolu avec les panneaux solaires en pérovskite ?
Comment la résolution du problème de concavité à la surface des grains de cristaux de pérovskite affecte-t-elle l'énergie solaire ? des panneaux ?
Quelles perspectives ouvrent ces recherches pour le développement de l'énergie solaire ?
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Discussion sur le sujet – Percée révolutionnaire : des panneaux solaires avancés avec une efficacité accrue
Les scientifiques de la HKUST ont découvert et résolu le problème de l'instabilité des panneaux solaires en pérovskite, ouvrant ainsi la voie à l'adoption généralisée de technologies solaires à haut rendement.
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