Une équipe de recherche conjointe de l'Institut coréen des sciences et technologies et de l'Université nationale d'Incheon a développé une nouvelle technologie améliorant les performances des cellules solaires à séléniure d'antimoine par contrôle de température.

Le séléniure d'antimoine, en tant que matériau de cellule solaire respectueux de l'environnement, est composé d'antimoine et de sélénium abondants sur Terre, sans substances nocives telles que le cadmium ou le plomb. Ce matériau possède une forte capacité d'absorption lumineuse et une bonne stabilité thermique, adapté à une production à grande échelle à faible coût. Cependant, les cellules solaires traditionnelles à séléniure d'antimoine souffrent d'orientation cristalline aléatoire et de défauts structurels, entravant le transport de charge et limitant l'efficacité de conversion.

L'équipe de recherche a découvert que le taux de chauffage lors du traitement thermique est un facteur clé influençant la structure cristalline. L'équipe dirigée par les chercheurs principaux Dae-Hwan Kim et Kee-Jeong Yang a confirmé par des techniques d'analyse telles que la microscopie électronique à balayage et la diffraction des rayons X que des taux de chauffage plus rapides favorisent un arrangement ordonné des cristaux. Le professeur Yang a déclaré : « Cette recherche fournit de nouvelles idées pour résoudre les problèmes d'orientation cristalline et de défauts structurels des cellules solaires à séléniure d'antimoine. »

Les résultats expérimentaux montrent que des chauffages lents entraînent une croissance cristalline aléatoire, produisant plus de défauts et entravant le transport de charge. En revanche, un processus de chauffage rapide forme une structure cristalline uniformément alignée, réduisant la densité de défauts et réalisant un écoulement électronique plus fluide. Cette méthode d'optimisation des performances matérielles par contrôle du taux de croissance cristalline fournit un soutien technologique pour l'application commerciale des cellules solaires à séléniure d'antimoine.