Que signifie la pérovskite?
Les pérovskites sont un groupe de matériaux avec la même structure et de nombreuses caractéristiques fascinantes, y compris la supraconductivité et la magnétorésistance. En raison de leur facilité de fabrication et de leur structure unique, ces matériaux sont considérés comme l'avenir des panneaux solaires. Ils sont idéaux pour des systèmes photovoltaïques efficaces et peu coûteux.
Une pérovskite est-elle une cellule solaire?
Une cellule solaire en pérovskite est celle qui an un composé structuré en pérovskite.
La structure cristalline de la pérovskite est identique à celle du minéral pérovskite, le premier cristal de pérovskite découvert. Les composés de chalcocite ont généralement la formule chimique ABX 3, où "A" et "B" représentent les cations et "X" représente l'anion. De nombreux éléments différents peuvent être combinés pour former une structure de chalcocite.
Les scientifiques peuvent concevoir des cristaux de cellules solaires pérovskites avec un large éventail de propriétés physiques, optiques et électriques grâce à la souplesse de cette composition.
Chaque année, les cellules solaires à pérovskite à jonction unique atteignent des niveaux records d'efficacité :
En 2009, elles ont obtenu uniquement 3,8 % de conversion d'énergie, mais depuis 2016, le taux de conversion d'énergie des cellules solaires tandem pérovskite-silicium est supérieur à celui des cellules solaires à jonction unique. un record pour les cellules solaires pérovskites à jonction. Depuis 2018, les scientifiques d'Oxford Photonics et du Centre Helmholtz de Berlin ont chacun établi des nouveaux records en matière d'efficacité de conversion d'énergie. Le Centre Helmholtz de Berlin an atteint son meilleur rendement historique de 29,8 % en 2021.
Les cellules solaires à pérovskite par rapport aux cellules solaires à silicium cristallin
1. Un meilleur rendement. C'est une caractéristique unique de la technologie. Jusqu'à présent, un rendement de 29,15% a été enregistré, presque 30%, soit 3,75 % supérieur au rendement le plus élevé enregistré pour la technologie Al-BSF au silicium cristallin. Cela illustre le grand potentiel des panneaux solaires en chalcogénure.
2. Moins de réduction. Les panneaux solaires en silicium cristallin ont un coefficient de température d'environ -0,38 %/°C, tandis que les cellules solaires en pérovskite n'ont qu'un coefficient de température de -0,13 %/°C. Cela entraîne une durée de décroissance plus prolongée. Ainsi, le temps de décroissance est plus long.
3. Plus simple à fabriquer. Il est possible de fabriquer entièrement des cellules solaires pérovskites en utilisant une solution. Cela signifie qu'elles peuvent être fabriquées à l'aide de techniques à grande échelle telles que l'impression par jet d'encre et la finition des matrices à fente. Cela pourrait indiquer qu'ils sont faciles à modifier pour la production en grande quantité.
Considérations sur les cellules solaires pérovskites
1. Les dépenses. Principalement parce que l'or est actuellement le matériau d'électrode le plus utilisé. Les cellules solaires pérovskites moins chères ne durent pas aussi longtemps, ce qui est un autre problème. Lorsqu'elles sont exposées à l'eau, les cellules photovoltaïques à pérovskite se décomposent rapidement et les produits de décomposition attaquent les électrodes métalliques. Un revêtement lourd peut également augmenter le coût de la cellule pour protéger la pérovskite.
2. Contamination. On craint que la pérovskite ne provoque des cancers car elle se décompose principalement en une substance toxique appelée PbI. De plus, le plomb, une substance extrêmement polluante, est utilisé par de nombreuses cellules en pérovskite.
3. La durée de vie Les panneaux solaires en chalcogénure ne durent que 30 mois dans le meilleur des cas, ce qui les rend impraticables pour la plupart des applications pratiques. Cependant, la technologie des cellules solaires en silicium cristallin est une technologie mature dont la durée de vie peut atteindre 30 ans.
La pérovskite, une cellule solaire, est commercialisée
Même si elles n'ont jamais été utilisées à grande échelle, les batteries calcium-titane-minéral ont été mises en avant sur la voie de la commercialisation. Des produits photovoltaïques à base de cellules solaires pérovskites ont déjà été vendus grâce au partenariat de premier plan entre Oxford PV et Meyerberger et à l'installation de la ligne de production de 100 MW de GCL Nano.
La State Power Investment Corporation (SIPC), Huaneng Group, LONGi, Trina Solar, Zhonglai Photovoltaic, Aixu Science and Technology, Savi Group, Shengcheng Photovoltaic et d'autres entreprises ont indiqué qu'elles suivaient de près les tendances de la technologie des piles à chalcocite à base de silicium et qu'elles élaboraient des plans de lancement, car elles sont les plus imaginatives et les plus dynamiques de la nouvelle génération de technologies de cellules solaires.
Selon les données, le coût des modules de cellules solaires en pérovskite devrait tomber à moins de 0,1 euro par watt lorsque leur capacité de production atteindra 1 GW. Les technologies HJT, TOPCon et CIGS, ainsi que les cellules solaires économiques en pérovskite, entraîneront l'industrie photovoltaïque dans un nouveau cycle de modernisation technologique, d'itération des produits et d'innovation des applications, et favoriseront vigoureusement l'accès à l'Internet à parité avec le photovoltaïque et la substitution des sources d'énergie propres.
À l'heure actuelle, le processus de commercialisation de la technologie photovoltaïque des cellules solaires en pérovskite est sur le point de commencer, il est donc essentiel de discuter de la technologie et de l'industrialisation des cellules solaires en pérovskite et des modules, ainsi que de prendre des mesures pratiques pour mettre en œuvre les principales propositions afin de promouvoir le développement de l'infrastructur
Référence：
Manser, Joseph S.; Christians, Jeffrey A.; Kamat, Prashant V. (2016). "Intriguing Optoelectronic Properties of Metal Halide Perovskites". Chemical Reviews. 116 (21): 12956–13008. doi:10.1021/acs.chemrev.6b00136. PMID 27327168
Mag, S. (2022) “Perovskite Solar Cells: An In-Depth Guide + Comparisons with other techs,” Solar Magazine .
What are Perovskite Solar Cells? (no date)
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