“Nous développons des panneaux solaires qui fonctionnent avec la lumière artificielle et à l'époque nuageuse”

Les grandes plaques rigides montées sur les toits des bâtiments ou disposées en parallèle dans les parcs photovoltaïques sont les panneaux solaires auxquels nous sommes habitués et que tous les jours Ils génèrent 25% du mélange d'énergie en Espagne.

Cependant, il existe une nouvelle génération de technologies photovoltaïques qui parient sur des innovations telles que les rendre plus minces et plus flexibles pour les coller sur n'importe quelle surface comme s'ils étaient des autocollants ou Utilisez des matériaux pour produire de l'électricité également à l'intérieur.

Dans cette dernière adresse, une équipe de chercheurs de l'Université nationale Yang Ming Chiao Tung à Taiwan Works. Le résultat est de nouvelles cellules solaires de Perovskita (PESCS) avec un Capacité surprenante à générer de l'énergie avec beaucoup plus de sources dim que le soleilcomme le fluorescent d'un bureau.

Contrairement aux panneaux solaires conventionnels, les Perovskitas offrent des propriétés physiques uniques qui les rendent idéales pour cette tâche. Comme expliqué par Fang-Chung Chen, auteur principal de la étude publiée dans Énergie APL“Alors que les panneaux en silicium sont rigides et lourds, ce qui limite son utilisation aux surfaces plates et résistantes, le poisson Ils peuvent devenir minces, légers, flexibles et même semi-transparents“

Les propriétés particulières de ces assiettes ouvrent un nouvel horizon pour Nourris les innombrables dispositifs de consommation faible qui nous entourent. Des télécommandes aux capteurs Internet (IoT) ou aux appareils portables tels que les montres intelligentes, la dépendance aux batteries pourrait avoir les jours comptés grâce à cette technologie qui récolte l'énergie de la lumière environnementale avec une efficacité sans précédent.

Comment ils sont fabriqués

L'équipe taïwanaise a travaillé avec Perovskitas de Haluro mixte et mixte, Une formule complexe qui vous permet d'ajuster ses propriétés précisément. L'objectif était d'optimiser la cellule pour la lumière intérieure, qui nécessitait de modifier son écart d'énergie ou Bandage.

Ce terme fait référence à L'énergie minimale dont un électron a besoin pour activer et produire de l'électricité. Les chercheurs ont ajusté la composition chimique de la Perovskita pour réduire cet écart d'énergie, créant une surface parfaite pour les électrons entraînés par la lumière intérieure, un exploit de réglage impossible à effectuer dans le silicium.

L'ajustement, bien qu'il soit essentiel pour améliorer les performances des cellules dans des conditions de faible luminosité, Imperfections inévitablement dans la structure cristalline délicate du matériau. “Spee l'écart d'énergie, malheureusement, cela implique un effet négatif: il introduit des défauts dans les plafonds de Perovskita”, explique Chen.

La recherche identifie Deux coupables principaux qui réduisent l'efficacité: Vacance haluro, petits trous dans le réseau cristallin où il devrait y avoir un atome d'iode ou de brome, et des ions de plomb avec une charge positive qui sont lâches ou sans coordination. Les deux éléments agissent comme des «pièges» qui capturent les électrons avant de pouvoir contribuer à générer un courant électrique.

Pour résoudre cet inconvénient, Les chercheurs ont introduit un agent connu sous le nom d'EDTA-2NAformé par des atomes d'oxygène et d'azote avec de fortes liaisons qui neutralisent les ions de plomb lâches.

Résultats surprenants

Le Les résultats de cette stratégie étaient surprenants. Face à un éclairage similaire à celui du soleil, ils n'ont obtenu qu'une efficacité de conversion d'énergie de 12,76% (PCE), la métrique qui indique le pourcentage de la lumière que la cellule reçoit devient une électricité utile.

Dans des conditions de faible luminosité de 2 000 lux (lumens par mètre carré), semblable à ce que fluorescent généré dans un bureau, les cellules traitées avec Edta-2na ont atteint un PCE du PCE de la 38,7%, un chiffre qui démontre sa capacité extraordinaire à profiter de la lumière environnementale.

Au-delà de l'efficacité, la véritable surprise a été l'amélioration de la durabilité, le talon historique des Aquiles de Perovskitas. Les tests de stabilité ont révélé que les cellules passaient avec l'agent Queante Ils ont maintenu plus de 90% de leur efficacité initiale après 500 heures d'opération ininterrompue Sous un éclairage constant, une performance beaucoup plus élevée que celle des cellules photovoltaïques non apparentées.

Ainsi, cette avance permet non seulement son fonctionnement dans les intérieurs, mais élargit également la polyvalence de ces appareils. “L'efficacité intérieure du poisson est plus grande, ce qui signifie que les produits photovoltaïques peuvent être plus appropriés pour Scénarios d'utilisation polyvalents, y compris des environnements extérieurs, intérieurs et autres avec peu de lumière“Chen dit dans Un communiqué de presse.

Cette double réussite, qui attaque simultanément l'efficacité et la stabilité à travers un mécanisme chimique ingénieux, représente une étape ferme vers la viabilité commerciale. “Étant donné que la faible fiabilité des PESCS est un grand défi pour leur adoption, nous espérons que notre méthode proposée pourra pour ouvrir la voie à la commercialisation des panneaux solaires de Perovskita“Chen conclut.

Et ceux-ci auront non seulement la forme des grands panneaux rigides des toits ou des fermes photovoltaïques mentionnées au début de cet article, mais aussi Ils peuvent s'intégrer dans tous les types de petits appareils pour augmenter leur autonomie Ou, directement, éliminer les batteries.