Rendement record pour une cellule solaire à couche mince
Chaque film mesure une épaisseur incroyable de 2 μm et comprend en fait quatre couches superposées : une couche de cristaux de CIGS (composée de cuivre, d'indium, de gallium et de sélénium), une couche intermédiaire faite d'oxyde de zinc dopé à l'aluminium, une couche de pérovskite et une couche de contact dans la partie inférieure.
En revanche, la couche active d'un module solaire disponible dans le commerce doit être au moins cent fois plus épaisse. Il en résulte une utilisation de matériaux beaucoup plus importante, un poids plus élevé et un manque de flexibilité pour d'autres applications potentielles.
En optimisant les surfaces de contact entre les deux sections d'une cellule solaire tandem, qui doit laisser passer la lumière avec le moins d'interférences possible, les chercheurs ont pu améliorer l'efficacité de la cellule à 24,6 %. Ce chiffre a été vérifié par l'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire ISE à l'aide d'un processus de mesure spécifique.
Les chercheurs du Helmholtz-Zentrum sont également convaincus que l'efficacité peut être poussée au-delà de 30 %. Cela placerait la solution à couche mince parmi les meilleures cellules solaires en tandem, mais pour une fraction de leur consommation de matériaux.
Bien que nous ne sachions pas dans quelle mesure le film mince comme du papier sera durable à long terme, les modules solaires à base de pérovskite - du moins ceux qui sont très efficaces - subissent une perte d'efficacité considérable lorsque l'humidité et la lumière du soleil entrent en jeu.
Le processus de production doit également être considérablement simplifié avant que la cellule à couche mince ne soit prête à être utilisée dans le monde réel. L'application correcte de couches de moins de 1 μm d'épaisseur nécessite un système en grappe avec des chambres à vide et des chambres de transfert, ce qui signifie que la technologie est encore loin du domaine des panneaux solaires de balcon à 300 dollars.
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