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Les pérovskites pourraient transformer l’énergie solaire

Un groupe de matériaux appelés pérovskites est utilisé pour créer la prochaine génération de panneaux solaires, qui pourraient éventuellement être deux fois plus efficaces que les modèles actuels et suffisamment flexibles pour entourer des bâtiments entiers.

La première cellule solaire capable d’alimenter des équipements électriques quotidiens a été fabriquée dans le 1950 aux Bell Labs dans le New Jersey. À l’époque, les panneaux à base de silicium étaient extrêmement chers et ne convertissaient que 6% de la lumière du soleil en électricité.
Depuis lors, les coûts ont considérablement baissé et les cellules solaires au silicium d’aujourd’hui peuvent tourner jusqu’à 22% d’ensoleillement au pouvoir. Mais ils sont presque au maximum en termes d’efficacité. Désormais, les pérovskites offrent un potentiel d’augmentation spectaculaire de la puissance de sortie et pourraient à terme remplacer complètement le silicium.
Chercheurs à Oxford PV, une société issue de l’Université d’Oxford, a réalisé une percée majeure en 2018. En revêtant du silicium avec de la pérovskite, ils ont réalisé 28% d’efficacité. L’entreprise pense qu’elle peut éventuellement atteindre 40%, voire plus.

L’amélioration de l’efficacité des cellules solaires permettra aux installations de pomper plus d’électricité avec moins de panneaux, ce qui réduira les coûts et la quantité de terres, de main-d’œuvre et d’équipement nécessaires pour les faire fonctionner.

“Si nous voulons faire en sorte que toute nouvelle production d’énergie soit du solaire photovoltaïque, nous devons continuer à faire baisser le prix”, a déclaré Henry Snaith, professeur de physique à l’Université d’Oxford et co-fondateur d’Oxford PV, à CNN Business. “Une façon de faire est de continuer à augmenter l’efficacité ou la puissance de sortie du module, et c’est là que les pérovskites entrent vraiment en jeu.”

Potentiel solaire

La pérovskite a été découverte en 1839. Oxford PV utilise une version synthétique, fabriquée à partir de matériaux bon marché qui sont abondants dans la croûte terrestre, tandis que d’autres sociétés utilisent des variantes du minéral d’origine, collectivement appelés pérovskites.

En plus d’une efficacité solaire améliorée, ils fonctionnent mieux que le silicium à l’ombre, par temps nuageux ou même à l’intérieur. Les pérovskites peuvent être imprimées à l’aide d’une imprimante à jet d’encre et peuvent être aussi minces que du papier peint.

Oxford PV espère la pérovskite remplacera à terme entièrement le silicium.

«Dans les décennies à venir, les revêtements solaires entièrement en pérovskite promettent d’augmenter encore davantage l’efficacité, de réduire le poids et les frais d’expédition des équipements solaires», déclare Varun Sivaram, expert en énergie et auteur de «Taming the Sun: Innovations to Harness Solar Energy and Power la planète », qui a travaillé avec Snaith pendant ses études à Oxford.

Il dit qu’au fur et à mesure que la technologie se développe, la pérovskite pourrait être pulvérisée ou roulée sur des surfaces flexibles. Des revêtements solaires semi-transparents pourraient même être enroulés autour de bâtiments entiers.

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Oxford PV a pour objectif de commencer à produire des cellules à base de pérovskite sur silicium au début de l’année prochaine dans une nouvelle usine spécialement construite à Brandebourg, en Allemagne. Il estime que les panneaux fabriqués à partir des cellules pourraient faire économiser aux propriétaires jusqu’à 1000 $ sur l’achat et l’installation du système solaire moyen.

Les autres entreprises travaillant avec la pérovskite sont basées à Varsovie Technologies Saule, qui a obtenu un financement de 10 millions d’euros (11,7 millions de dollars) de la société polonaise de photovoltaïque Columbus Energy.

Le mois dernier, la nouvelle usine de Saule Technologies à Varsovie a commencé à imprimer des cellules solaires pérovskite à l’aide d’imprimantes à jet d’encre. Au début de l’année prochaine, elle commencera à approvisionner la société de construction suédoise Skanska Group, qui dit vouloir être le premier développeur à attacher des cellules solaires imprimées à la façade d’un bâtiment à une échelle commerciale.

«Il est appelé à changer la donne dans le secteur de l’énergie, car il fonctionne dans toutes les conditions d’éclairage», déclare Olga Malinkiewicz, cofondatrice de Saule Technologies. “Vous pouvez le rendre flexible. C’est un matériau merveilleux. Les architectes vont l’adorer.”


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