L'équipe de l'académicien Li Yongfang et du chercheur Meng Lei de l'Institut de chimie de l'Académie des sciences de Chine a réalisé une nouvelle avancée dans le domaine des cellules solaires tandem pérovskite-organique. Le dispositif développé a atteint une efficacité de conversion photoélectrique en régime permanent de 28,04 % après certification par un tiers, battant ainsi le record mondial d'efficacité de conversion photoélectrique pour ce type de dispositif.

Les cellules solaires à jonction unique traditionnelles ne reposent que sur un seul matériau absorbant la lumière, ce qui rend difficile l'utilisation efficace des photons de différentes énergies. La cellule solaire tandem pérovskite-organique développée par cette équipe superpose deux matériaux photovoltaïques, permettant une absorption stratifiée de la lumière solaire et, théoriquement, une efficacité de conversion photoélectrique plus élevée. De plus, cette nouvelle batterie est fine, légère et flexible, ce qui la rend prometteuse pour des applications futures dans des scénarios exigeant une légèreté élevée, tels que l'intégration photovoltaïque dans les bâtiments, l'énergie portable, les appareils portables, les drones et l'alimentation spatiale.

Pour remédier aux défauts de dégradation des performances et de stabilité insuffisante des cellules solaires tandem pérovskite-organique, l'équipe de recherche a introduit une nouvelle molécule additive, le TDB, permettant une régulation sur l'ensemble du cycle, de la préparation à l'exploitation, offrant ainsi une stratégie efficace pour pallier les lacunes techniques de ce type de dispositif. Ces résultats ont été publiés le 13 juillet dans la revue académique internationale Nature.

Après certification par un tiers, l'efficacité de conversion photoélectrique en régime permanent de la cellule solaire tandem pérovskite-organique fabriquée selon cette technologie a atteint 28,04 %, battant le record mondial. Les performances de stabilité du dispositif sont également excellentes : après 625 heures de fonctionnement sous éclairage continu, il conserve 90 % de son efficacité de conversion photoélectrique initiale. À l'avenir, cette nouvelle cellule solaire pourrait fournir une source d'énergie pour les bâtiments terrestres, les transports, les appareils portables intelligents, ainsi que pour les satellites et autres domaines aérospatiaux.