Le Japon pulvérise un record mondial en dévoilant une cellule solaire flexible atteignant une efficacité spectaculaire de 26,5 %

Les avancées récentes dans le domaine des cellules solaires flexibles ouvrent de nouvelles perspectives pour l’énergie photovoltaïque. Le développement mené par l’Université de la Ville de Tokyo marque un tournant crucial en atteignant une efficacité de conversion de 26,5 %, une première pour une cellule tandem flexible à base de pérovskite et de silicium. Cette innovation promet de révolutionner les applications nécessitant des solutions énergétiques légères et flexibles, notamment les photovoltaïques intégrés au bâtiment (BIPV). En combinant une cellule supérieure en pérovskite semi-transparente avec une cellule inférieure en hétérojonction de silicium (HJT) mince et flexible, les chercheurs ont non seulement surmonté les défis liés à la flexibilité, mais ont également ouvert la voie à des applications plus vastes et plus efficaces.

Les caractéristiques techniques de la cellule tandem

La cellule tandem récemment développée par les chercheurs de l’Université de la Ville de Tokyo est le fruit d’une combinaison ingénieuse de matériaux avancés. La cellule supérieure utilise un absorbeur de pérovskite avec un gap énergétique de 1,68 eV, associé à une couche de transport d’électrons en buckminsterfullerène (C60) et d’autres matériaux innovants tels que l’oxyde d’indium-étain (ITO) et l’oxyde d’étain (SnO2). Pour optimiser la réflexion, un revêtement anti-reflet en fluorure de magnésium (MgF2) est appliqué, complété par un contact métallique en argent (Ag). Ces choix technologiques assurent non seulement une haute efficacité mais également une flexibilité accrue. La cellule inférieure, quant à elle, est fabriquée à partir de silicium HJT, dont l’efficacité atteint 21,1 %, renforcée par un processus d’amincissement au potassium hydroxyde (KOH).

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Applications potentielles et bénéfices économiques

Les avantages de cette technologie ne se limitent pas à l’amélioration de l’efficacité énergétique. La légèreté et la flexibilité des cellules solaires tandem en pérovskite-silicium les rendent idéales pour une intégration dans des applications où le poids et la flexibilité sont essentiels. Les bâtiments intégrés photovoltaïquement (BIPV) bénéficieraient particulièrement de cette innovation, permettant une incorporation plus harmonieuse et esthétique des panneaux solaires dans les structures architecturales. En outre, ces cellules pourraient transformer d’autres domaines nécessitant des solutions énergétiques flexibles, telles que les véhicules électriques et les appareils portables. Les économies réalisées grâce à l’utilisation de matériaux moins coûteux et la réduction des besoins en infrastructure de soutien pourraient également rendre cette technologie économiquement viable à long terme.

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Les défis futurs et la voie de la recherche

Malgré ces succès, les chercheurs ne comptent pas s’arrêter en si bon chemin. L’amélioration continue de l’efficacité des cellules tandem est au cœur de leurs préoccupations. Les efforts futurs se concentreront sur l’amélioration du couplage de courant entre les cellules supérieure et inférieure, notamment par l’application d’une hétérojonction bifaciale à la cellule inférieure et l’optimisation de la structure de réflexion arrière. Ces avancées pourraient propulser cette technologie vers de nouveaux sommets d’efficacité et de durabilité. Par ailleurs, une évaluation approfondie des capacités de flexion et de la durabilité à long terme de ces cellules est prévue, garantissant ainsi leur robustesse pour des applications pratiques.

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Un avenir prometteur pour l’énergie solaire

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Le développement de ces cellules solaires flexibles et hautement efficaces par l’Université de la Ville de Tokyo constitue une avancée significative dans le domaine de l’énergie renouvelable. En repoussant les limites de l’efficacité et de la flexibilité, cette innovation ouvre la voie à une nouvelle ère de technologies solaires. Comment cette technologie influencera-t-elle l’avenir de l’énergie durable et quelles nouvelles applications émergeront de ces avancées? Les réponses à ces questions détermineront probablement la prochaine étape de l’évolution énergétique mondiale.

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