Des cellules solaires révolutionnaires utilisent la lumière intérieure

Cette technologie promet de permettre aux appareils basse consommation tels que les claviers, les télécommandes, les alarmes, les capteurs, etc., de fonctionner sans piles.

Simulation de cellules solaires à pérovskite - Photo : perovskite-info.com

Une équipe internationale dirigée par l'University College London (UCL) a mis au point une cellule solaire en pérovskite plus durable, capable de capter efficacement l'énergie de la lumière ambiante. Cette technologie promet de permettre aux appareils basse consommation, tels que les claviers, les télécommandes, les alarmes et les capteurs, de fonctionner sans piles.

Contrairement aux cellules solaires traditionnelles en silicium, la composition des cellules pérovskites peut être ajustée pour mieux absorber certaines longueurs d'onde de la lumière intérieure. Cependant, ce matériau contient souvent des défauts cristallins (appelés « pièges ») qui retiennent les électrons, perturbant ainsi le flux de courant et favorisant sa dégradation.

Dans cette étude, publiée dans Advanced Functional Materials , l'équipe a combiné trois produits chimiques pour réduire ce défaut, dont le RbCl (chlorure de rubidium), qui aide les cristaux de pérovskite à croître uniformément et réduit les contraintes, ainsi que deux autres produits chimiques qui stabilisent les ions iodure et bromure, les empêchant de se séparer et de dégrader les performances.

Siming Huang, doctorant à l'UCL et auteur principal de l'étude, explique : « La cellule solaire présente de nombreux défauts, comme un gâteau découpé en morceaux. Les trois “ingrédients” que nous avons ajoutés ont permis de consolider les morceaux, facilitant ainsi la circulation du courant. L'effet combiné est plus puissant que celui de chacun des composants pris individuellement. »

De ce fait, la cellule a atteint un rendement de conversion de 37,6 % pour la lumière intérieure à 1 000 lux (équivalent à la luminosité d'un bureau), établissant un record mondial pour une cellule pérovskite optimisée pour l'éclairage intérieur avec une bande interdite de 1,75 eV. Sa durée de vie prévue est supérieure à 5 ans, bien plus longue que les semaines ou les mois des modèles précédents.

Les tests ont montré qu'après plus de 100 jours, la nouvelle batterie conservait 92 % de ses performances initiales, contre 76 % pour l'échantillon témoin. Dans des conditions extrêmes (300 heures d'exposition continue à une forte luminosité à 55 °C), la nouvelle batterie conservait 76 % de ses performances, tandis que l'échantillon témoin n'en conservait que 47 %.

Le professeur associé Mojtaba Abdi Jalebi (UCL) a déclaré : « Des milliards de petits appareils consommateurs d’énergie dépendent actuellement du remplacement des piles, une pratique non durable. Nos cellules solaires en pérovskite pourraient capter davantage d’énergie, durer plus longtemps et coûter moins cher, car elles sont fabriquées à partir de matériaux courants, leur processus de fabrication est simple et elles peuvent même être imprimées comme un journal. »

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VNA

Source : https://tuoitre.vn/dot-pha-pin-mat-troi-dung-anh-sang-trong-nha-20250812135955421.htm