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L'Université s'approche du record d'efficacité des cellules solaires

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Publié le mardi 08 juin 2021

Une cellule solaire développée par des physiciens de l'Université du Luxembourg et de l'Université d'Uppsala a récemment été certifiée avec un rendement de 14%, ce qui s'approche du record mondial de 15,5%. Ces nouvelles découvertes ont été récemment libérées pour une publication dans la revue internationale de recherche énergétique Joule.

La technologie des cellules solaires a connu des progrès significatifs au cours des dernières décennies, plaçant les cellules solaires parmi les sources d'électricité les moins chères d'Europe centrale. Les cellules solaires ont des limitations physiques fondamentales et elles ne peuvent jamais être efficaces à 100%.

Nouvelles technologies prometteuses

Les matériaux nécessaires pour les cellules solaires sont toujours un compromis entre perdre moins de lumière et moins d'énergie. Cet équilibre peut être considérablement amélioré en utilisant deux matériaux différents et en fabriquant une cellule solaire en tandem - des cellules solaires qui combinent deux cellules individuelles et font une meilleure utilisation du spectre solaire. Leur efficacité peut être supérieure à 30%. Les technologies actuelles de cellules solaires basées sur une seule cellule solaire sont limitées à des rendements inférieurs à cette valeur. Cu (In, Ga) S2 est un matériau semi-conducteur composé des éléments cuivre, indium, gallium et soufre, qui est utilisé dans les cellules solaires en tandem.

Sudhanshu Shukla et Mohit Sood du Département Physique et sciences des matériaux (DPhyMS) de l'Université du Luxembourg ont étudié les mécanismes de perte dans les cellules solaires Cu (In, Ga) S2 et amélioré la qualité des matériaux. Dans un effort pour améliorer également les matériaux de contact, ils se sont associés à Tobias Törndahl de l'Université d'Uppsala qui a de nombreuses années d'expérience avec les matériaux de contact. Le résultat de cette collaboration a été une cellule solaire avec un rendement de 14%, ce qui ne peut être considéré que comme le début de développements ultérieurs.

La cellule solaire à 14% a été certifiée par le laboratoire d'étalonnage de l'Institut Fraunhofer pour les systèmes d'énergie solaire.

Importance de la certification d'efficacité

«Lorsque nous développons des cellules solaires dans notre laboratoire, nous mesurons leur efficacité dans des conditions bien définies. Cependant, il peut toujours y avoir de petites fluctuations entre les différents laboratoires. Par conséquent, quelques laboratoires dans le monde se sont spécialisés dans la certification de l'efficacité des cellules solaires. Leurs résultats sont vraiment comparables et sont donc les seuls acceptés pour toute réclamation d'efficacité record », explique la Professeur Susanne Siebentritt, responsable du laboratoire photovoltaïque à l'Université du Luxembourg.

Le report complet est disponible en ligne.