fr.wedoany.com Rapport : Weiduonet, le 19 juillet, a appris de l'Université des Sciences et Technologies de Kunming que le professeur Chen Jiangzhao et le professeur Yu Yue, de l'École des Sciences et du Génie des Matériaux, en collaboration avec plusieurs universités et entreprises, ont réalisé une percée majeure dans le contrôle de l'interface enterrée des cellules solaires pérovskites inversées, aboutissant à une validation industrielle. Les résultats ont été publiés dans la revue internationale *Nature Communications*.
Les cellules solaires pérovskites inversées, qui utilisent une monocouche auto-assemblée comme couche de transport de trous, présentent des avantages tels qu'une fabrication à basse température et un faible coût, ce qui en fait une voie de développement clé pour l'industrie photovoltaïque. Cependant, leur production à grande échelle est limitée par des problèmes tels que l'agglomération des molécules auto-assemblées, une formation de film non uniforme, de nombreux défauts à la base du film de pérovskite, une faible adhérence et des contraintes résiduelles à l'interface.
Pour surmonter ces obstacles, l'équipe de recherche a proposé une stratégie de régulation coopérative hôte-invité basée sur des supramolécules souples, en introduisant des molécules faiblement basiques de Lewis pour modifier l'interface enterrée. Grâce à leur structure unique en forme de cavité en forme de bol, ces molécules réalisent simultanément quatre optimisations clés : étaler uniformément le film auto-assemblé pour éliminer les canaux de fuite ; combler les défauts d'interface par coordination de groupes fonctionnels pour réduire les pertes d'énergie électrique ; un squelette flexible amortit les contraintes internes générées par la dilatation et la contraction thermiques ; et des liaisons chimiques bidirectionnelles relient la couche de transport de trous à la couche absorbante de pérovskite, inhibant la migration ionique.
Selon une certification tierce faisant autorité, l'efficacité de conversion photoélectrique des petites cellules individuelles a atteint 27,12 % ; l'efficacité de conversion des grands modules photovoltaïques de 655,2 cm² s'est stabilisée à 22,25 %, réduisant considérablement l'écart de performance entre les dispositifs de laboratoire et les modules de production de masse. Les données des tests de durabilité montrent qu'après 2125 heures d'éclairage solaire standard continu, les dispositifs conservent 97,4 % de leur efficacité initiale ; après 2000 heures de vieillissement dans des conditions sévères de chaleur humide à 85 °C et 85 % d'humidité relative, les performances maintiennent 90,7 % de leur niveau d'origine, améliorant efficacement le point faible de stabilité des cellules pérovskites.
Cette réalisation met en évidence les avantages de la synergie industrie-université-recherche. L'équipe de recherche, en collaboration avec des entreprises photovoltaïques, a achevé la fabrication de modules de grande surface. L'ensemble du processus de modification est compatible avec les équipements de production par revêtement existants, ne nécessitant pas de modifications majeures de la chaîne de production, ce qui rend le coût de mise en œuvre contrôlable. Cette technologie peut être largement appliquée dans des domaines tels que les murs-rideaux semi-transparents pour le photovoltaïque intégré au bâtiment, les dispositifs de charge portables flexibles, les panneaux photovoltaïques embarqués pour véhicules à énergie nouvelle, ainsi que les cellules tandem pérovskite-silicium.
