Les matériaux pérovskites à base d’halogénures organiques-inorganiques présentent une excellente capacité de capture optique. Ils offrent aussi une excellente conductivité des porteurs. Les cellules solaires à pérovskite présentent une efficacité de conversion de puissance étonnante. Elles offrent notamment de grandes perspectives d’application.
Cependant, un grand nombre de défauts défavorables se développent après ou pendant le processus de recuit. La raison : leur nature ionique. Ces défauts conduiraient donc à des sites de recombinaison non radiative. Ils accéléreraient également la dégradation de l’efficacité et de la stabilité du dispositif.
Une équipe de recherche dirigée par Pan Xu de l’Institut des sciences physiques de Hefei (HFIPS) de l’Académie chinoise des sciences (CAS), en collaboration avec Zheng Haiying de l’Université d’Anhui, a réalisé des cellules solaires à pérovskite à haut rendement. Elle a pour ce faire piégé les défauts d’interface à l’aide d’un nouveau type de pérovskite de faible dimension. À noter que l’équipe a publié des travaux connexes dans ACS Energy Letters.
De la pérovskite pour une performance améliorée
Les chercheurs ont passivé et stabilisé la couche absorbant la lumière de la pérovskite avec un cation hétérocyclique amphotère. Ils ont en fait conçu une nouvelle couche de passivation de pérovskite de faible dimension.
Ils ont constaté que la nouvelle pérovskite, en raison de ses propriétés amphotères et de sa forte interaction moléculaire, était capable de traiter différentes extrémités terminales de surface et présentait une variété d’effets de passivation.
Selon le calcul théorique de l’énergie de formation des défauts, la formation de défauts à base de plomb a été efficacement inhibée. Les cellules solaires en pérovskite modifiée ont présenté une densité de défauts réduite et une recombinaison non radiative moindre. Ce qui a permis d’obtenir un rendement de conversion de puissance de plus de 24 %. Ce qui a également permis d’améliorer les températures élevées et la lumière en plus de la stabilité à long terme contre l’humidité.
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