Une équipe de l’Université nationale de Singapour (NUS) a réalisé une percée dans la stabilisation des cellules solaires tandem pérovskite-silicium. En optimisant la structure de la couche d’interconnexion, les chercheurs ont obtenu des cellules conservant plus de 96 % de leurs performances initiales après 1 200 heures de fonctionnement à 65 °C.

Les cellules solaires au silicium classiques approchent de leur limite théorique ; les tandems pérovskite-silicium, grâce à la combinaison des matériaux, offrent des rendements de conversion supérieurs. Cependant, la stabilité de l’interface entre les deux matériaux freinait leur commercialisation. L’équipe a découvert que la monocouche auto-assemblée (SAM) entre pérovskite et silicium se dégradait à haute température, provoquant une chute de performance.

La professeure assistante Park So Min, responsable de l’étude, précise : « Nous nous sommes concentrés sur le maillon le plus faible : la monocouche moléculaire ultra-fine entre les deux matériaux. » L’équipe a développé une nouvelle monocouche moléculaire réticulée formant un réseau stable par liaisons chimiques, améliorant considérablement la tenue à la chaleur. Les cellules ainsi améliorées dépassent 34 % de rendement (33,6 % certifié par un organisme indépendant).

Le co-auteur principal, le professeur assistant Wei Mingyang, ajoute : « Les monocouches auto-assemblées classiques présentent des défauts structuraux à haute température qui entravent le transport de charges. La nouvelle conception réticulée maintient la stabilité de l’interface. » Cette étude propose une solution efficace au problème de fiabilité à long terme des tandems pérovskite-silicium.