De meilleures cellules solaires, une technologie transparente et plus encore

Les cellules solaires basées sur la pérovskite en particulier sont un bon exemple qui illustre les possibilités offertes par la nouvelle technologie assistée par ordinateur. Ce minéral promet un rendement électrique exceptionnel, qui dépasserait largement les 30 % dans un module solaire multicouche.

Toutefois, sa longévité laisse à désirer, ce qui pourrait être modifié par l'ajout d'autres éléments, la modification du processus de fabrication ou l'utilisation de revêtements supplémentaires. Cependant, le choix des candidats et le nombre de possibilités sont énormes. En outre, l'efficacité peut se dégrader en parallèle.

Un processus automatisé, , développé au MIT et publié dans Nature Communications doit permettre d'accélérer radicalement ce processus laborieux et surtout long d'analyse des matériaux. On parle actuellement d'une multiplication par 85 de la vitesse d'analyse des propriétés, l'objectif étant d'aller encore plus loin.

Ceci est possible grâce à deux algorithmes qui examinent les images des échantillons prises par une caméra hyperspectrale. Plusieurs centaines d'entre eux ont pu être analysés de manière fiable grâce aux photographies, qui montrent bien plus que la lumière visible. Le temps nécessaire est indiqué dans l'étude comme étant inférieur à 30 minutes, alors qu'il aurait fallu plusieurs jours de mesures.

L'accent a été mis sur la bande interdite, qui détermine également la conductivité électrique, et sur la durabilité du matériau. Ces deux éléments sont essentiels pour obtenir des cellules solaires efficaces et durables. Lors de l'étude ultérieure d'alliages déjà connus, la précision était d'environ 98 %. Ce n'est pas si mal.

Le processus de fourniture de nouveaux échantillons dans de nouvelles compositions est en cours d'optimisation. Différentes combinaisons doivent être imprimées afin d'obtenir les résultats en quelques minutes seulement. L'objectif est de produire et de tester de nouveaux matériaux sans interruption. Des millions d'échantillons de matériaux différents, tout à fait réalistes, pourraient alors être testés de manière entièrement automatique.

L'objectif n'est pas seulement de développer la prochaine génération de cellules solaires. Des semi-conducteurs fabriqués à partir de matériaux entièrement nouveaux, des circuits et des dispositifs entiers entièrement transparents ainsi que des écrans plus performants et plus efficaces font également partie des projets prévus.