Des chercheurs chinois et américains ont proposé une nouvelle méthode de production de cellules pérovskites. Technologie
Les pérovskites sont généralement synthétisées en milieu humidelaboratoires, puis appliquer le matériau sous forme de film sur un substrat de verre pour une variété d'applications, disent les auteurs. Pour créer leurs cellules solaires, ils ont remplacé le verre par un substrat constitué d'une couche de métal ou de métamatériau, constituée d'une alternance de couches d'argent (conducteur) et d'oxyde d'aluminium (diélectrique).
Dans une cellule solaire, les photons de la lumière du soleildoit interagir avec les électrons et les exciter, provoquant le déplacement des particules chargées négativement et la génération d'un courant électrique, expliquent les physiciens. Idéalement, une cellule solaire devrait utiliser des matériaux "faibles" pour éviter la recombinaison lorsque les électrons excités retournent aux noyaux atomiques.
Une illustration de l'interaction entre la pérovskite etsubstrat métal-diélectrique. Les images miroir réfléchies par le substrat réduisent la capacité des électrons excités dans la pérovskite à se recombiner avec leurs noyaux atomiques. Image : Chloé Zhang, Université de Rochester
Grâce aux nouvelles technologies, les scientifiques ont crééun matériau dans lequel la recombinaison des électrons est affaiblie par "de nombreux phénomènes physiques étonnants". La couche métallique sert de miroir qui crée des images inversées de paires électron-trou, affaiblissant la capacité des électrons à se recombiner avec les trous.
Dans une expérience en laboratoire, des chercheursont montré que les pérovskites supportées par des métaux ou des métamatériaux convertissent les photons en électricité 250% plus efficacement que les pérovskites à base de verre. Les physiciens continueront à travailler sur l'amélioration du matériau afin de résoudre le principal problème des éléments pérovskites - la dégradation rapide.
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