Les chercheurs de l’Institut Adolphe Merkle (AMI) de l'Université de Fribourg sont parvenus à mettre au point un nouveau type de cellules solaires à pérovskites, un matériau énergétiquement très efficace. Plus stables et plus efficientes que celles de la précédente génération, ces cellules ont fait l’objet d’une publication dans la prestigieuse revue Science.

Incontestablement, les cellules solaires à pérovskites représentent l’une des technologies les plus prometteuses dans le domaine de l’énergie photovoltaïque. Depuis bientôt une décennie, leur efficacité n’a cessé d’augmenter. Les perspectives que laissent entrevoir les pérovskites sont donc immenses, mais à une condition: que les chercheurs parviennent à surmonter leur instabilité notoire.

Un matériau presque parfait
Le méthylammonium (MA) constitue à la fois la force et la faiblesse des cellules à pérovskites. Cette molécule organique, tout en conférant aux cellules solaires une très haute efficacité énergétique, les fragilise sensiblement du fait de sa volatilité et de sa sensibilité à la chaleur, des défauts plus que rédhibitoires pour des cellules solaires.
En remplaçant ces molécules de méthylammonium par des éléments inorganiques, Michael Saliba, chef de groupe à l’AMI, a pu démontrer qu’il est possible de corriger le défaut intrinsèque des pérovskites tout en maintenant leur rendement énergétique. C’est un pas immense en vue d’une utilisation commerciale. «Ce nouveau type de pérovskites est capable d’absorber davantage de lumière, ce qui en améliore le rendement et donc la rentabilité, s’enthousiasme Michael Saliba, et, pour couronner le tout, ce matériau peut s’appliquer sur des substrats flexibles, mais aussi sur le toit des voitures ou sur les façades des bâtiments».

Un avenir radieux
Michael Saliba en est convaincu: «cette nouvelle génération de pérovskites représente une véritable solution pour un approvisionnement en énergie renouvelable». Pour le chercheur de l’AMI, moyennant quelques améliorations, elles s’imposeront commercialement à brèves échéances.

Les résultats de cette étude, menée en collaboration avec le groupe du professeur A. Hagfeldt du Laboratory of Photomolecular science (LSPM) de l’EPFL, ont été publiés dans l’édition de la revue Science du 11 octobre.

Reference
Silver-Hamill Turren-Cruz, Anders Hagfeldt, Michael Saliba, Demonstrating methylammonium-free, high-performance and stable perovskite solar cells on a planar, low-temperature architecture. Science 11 October 2018. DOI:10.1126/science.aat3583