Bien que les cellules solaires à pérovskite soient peu coûteuses et offrent un rendement élevé par unité de surface, leur stabilité reste médiocre, avec une dégradation de l’efficacité plus rapide que celle des cellules à base de silicium. Désormais, une équipe internationale dirigée par le professeur Antonio Abate a réalisé une percée en appliquant un nouveau revêtement entre la surface de la pérovskite et la couche de contact supérieure, améliorant considérablement la stabilité des cellules solaires à pérovskite. L’efficacité atteint près de 27 %, un niveau avancé, et reste stable sous éclairage standard pendant 1200 heures consécutives sans perte d’efficacité.

« Le composé fluoré que nous utilisons peut s’insinuer entre la couche de pérovskite et la couche de contact en fullerène (C₆₀), formant une monocouche presque dense », explique Abate. Cette couche moléculaire, semblable au Téflon, isole chimiquement la pérovskite de la couche de contact, réduisant les pertes dues aux défauts tout en améliorant la stabilité structurelle des deux couches adjacentes, rendant la couche C₆₀ plus uniforme et dense. Abate ajoute : « La couche intermédiaire forme une barrière chimique, protégeant contre les défauts tout en maintenant le contact électrique. »

L’expérience a été principalement menée par le premier auteur, Li Guixiang, pendant son doctorat dans l’équipe d’Abate. Li Guixiang, désormais professeur à l’Université du Sud-Est de Nankin, continue de collaborer avec l’équipe d’Abate. L’étude a également impliqué des équipes de l’École polytechnique fédérale de Lausanne et de l’Imperial College de Londres. Avec cette nouvelle méthode, l’efficacité des cellules solaires à pérovskite à l’échelle du laboratoire atteint 27 %, contre 26 % sans couche intermédiaire. La stabilité est nettement améliorée : sous « lumière solaire standard », l’efficacité reste inchangée après 1200 heures consécutives. Abate souligne : « 1200 heures équivalent à un an d’utilisation en extérieur. » Les cellules témoins sans « couche Téflon » perdent 20 % d’efficacité après 300 heures. Le revêtement présente une excellente stabilité thermique, restant stable après 1800 heures à 85 °C et 200 cycles entre -40 °C et +85 °C. Cette cellule à pérovskite adopte une structure inversée (pin), adaptée aux cellules en tandem, comme en combinaison avec des cellules au silicium.