fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche internationale dirigée par l'Université Monash a mis au point une cellule solaire tandem sans indium de taille commerciale, remplaçant le métal rare par de l'oxyde d'étain. Cette cellule a obtenu un rendement certifié de 31 % sur un mini-module de 207,9 cm². Cette avancée de fabrication vise à réduire le coût de production des panneaux solaires à haut rendement.
Les résultats de la recherche, publiés dans la revue Science, présentent la première cellule solaire tandem pérovskite sans indium de haute performance et de taille commerciale. Les chercheurs indiquent que le remplacement des oxydes à base d'indium par de l'oxyde d'étain, dont le coût ne représente qu'environ un centième de celui de l'indium, permet de maintenir des performances robustes. Avec la croissance de la demande en énergie solaire, réduire la dépendance à l'indium devient crucial, car ce métal, largement utilisé dans l'électronique, pose des défis pour la production à grande échelle en raison de son approvisionnement limité.
Le professeur Yuan Cheng, du campus de Suzhou et du département de science et génie des matériaux de l'Université Monash, a déclaré que cette réalisation démontre que la technologie peut dépasser les dispositifs à l'échelle du laboratoire. Il a mentionné que, compte tenu du coût de l'étain qui n'est qu'un centième de celui de l'indium, cette percée ouvre un nouveau paradigme de matériaux et une voie d'ingénierie hautement viable pour des dispositifs photovoltaïques tandem à faible coût, durables et évolutifs, revêtant une importance stratégique majeure pour l'industrialisation et le déploiement à l'échelle térawatt des technologies photovoltaïques de nouvelle génération à ultra-haut rendement.
Les chercheurs ont produit la cellule solaire tandem en remplaçant l'indium par de l'oxyde d'étain grâce à un procédé de dépôt par plasma réactif à faible dommage. Cette cellule a non seulement atteint un rendement certifié de 31 % sur un mini-module de taille commerciale, mais a également amélioré sa durabilité. Selon l'équipe, ces dispositifs ont résisté à des températures élevées, à une humidité élevée et à plus de trois mois de fonctionnement en extérieur, tout en maintenant des performances robustes. Le professeur Yuan Cheng a souligné que dépasser 30 % de rendement sur un module tandem de taille commerciale constitue une étape technologique importante.
L'équipe de recherche a développé un procédé de dépôt par plasma réactif (RPD) pour les films d'oxyde d'étain (SnOx) en tant que couche de jonction, atteignant un rendement certifié de 33,6 % sur une surface de 1 cm². En étendant l'application du RPD-SnOx aux électrodes transparentes avant et arrière, ils ont réussi à fabriquer une cellule solaire tandem sans indium et ont étendu cette technologie à un mini-module de 207,9 cm², obtenant un rendement certifié de 31,0 %.
Cette recherche, dirigée par le professeur Yuan Cheng de l'Université Monash, les professeurs Xiaohong Zhang et Xinbo Yang de l'Université de Suzhou, le Dr Zijia Li de Chint New Energy Technology Co. Ltd, ainsi que des chercheurs de plusieurs universités et partenaires de l'industrie photovoltaïque, a été publiée dans la revue Science.
