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Amélioration de la connaissance de la pérovskite, un matériau pour générer de l’énergie solaire, dans le but de l’utiliser dans des cellules photovoltaïques

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Une équipe de chercheurs des universités de Grenade, Jaume I et Bal-Ilan de Tel-Aviv (Israël) a réalisé une modélisation avancée des mécanismes internes de la pérovskite, un matériau qui permet de générer de l’énergie solaire à bas coût, afin de déterminer les raisons du changement avec le temps qui complique l’application de ce dispositif

Une équipe de chercheurs des universités de Grenade, Jaume I et Bal-Ilan de Tel-Aviv (Israël) a réalisé une modélisation avancée des mécanismes internes de la pérovskite, un matériau qui permet de générer de l’énergie solaire à bas coût, afin de déterminer les raisons du changement avec le temps qui complique l’application de ce dispositif.

Les résultats du travail, publiés cette semaine dans la revue Chem du groupe Cell, améliore la connaissance de la pérovskite, un matériau qui présente des propriétés exceptionnelles pour le développement de cellules de captation solaire plus efficientes et économiques que les actuelles.

La pérovskite hybride est une structure chimique versatile à trois composants qui marquera une révolution dans l’utilisation de nouveaux dispositifs d’énergie photovoltaïque, étant donné ses caractéristiques et son prix réduit. Même ainsi, ce matériau présente “d’importants problèmes de stabilité car il n’est pas rigide est change de façon incontrôlée -dû a ses composants ioniques-, ce qui complique son utilisation pour les cellules photovoltaïques”, signalent les auteurs du travail.

Cette recherche a été dirigée par l’Institut de Matériaux Avancés de l’Université Jaume I (Castellón de la Plana), en étroite collaboration avec l’Institut de Nanotechnologie et de Matériaux Avancés de l’Université Bar-Ilan d’Israël et du département d’Électronique et de Technologie Informatique de l’Université de Grenade. Le travail a permis de découvrir ses mécanismes internes, fondamentaux pour obtenir la stabilité absolue nécessaire, 24 heures sur 24, des dispositifs solaires.

“Une bonne compréhension du mécanisme du dispositif représente un pas en avant essentiel pour obtenir des applications réelles. Cette compréhension contribue à améliorer l’efficience des cellules tout en évitant des processus destructifs qui écourtent le temps de service ou son rendement”, affirment les chercheurs. Les défis actuels requièrent une focalisation interdisciplinaire, tel qu’il a été démontré avec succès ici en combinant la physique théorique et la nanoscience des matériaux.

Le travail conjoint de plusieurs équipes “a rendu possible d’obtenir des résultats excellents aussi bien dans le domaine des mesures expérimentales que dans la compréhension théorique du comportement des interphases”, selon les auteurs. L’étude atteint une étape clé dans l’avancée de l’application des pérovskites hybrides car elle situe l’effort des prochaines recherches dans les délicats contacts où le matériel hybride rencontre le métal.

Dans de prochains travaux sur cette thématique, les scientifiques considèrent qu’il sera important d’approfondir dans la connaissance de la structure et du comportement du contact en utilisant des techniques alternatives de résolution nanométrique. De plus, il faudra également explorer les variations de matériaux qui permettent le meilleur comportement du point de vue de chaque application, que ce soit pour produire de l’électricité, ou aussi pour des dispositifs d’éclairage LED et des lasers à haute efficience qui commencent à surgir dans les dernières publications.

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  1. Les chercheurs de l’UGR Juan Antonio Jiménez Tejada et Pilar López Varo, du département d’Électronique et de Technologie Informatique de l’Université de Grenade, co-auteurs de ce travail

    Perovskite_-_Perovskite_Hill_Magnet_Cove_Hot_Spring_Co_Arkansas_USA2. Fragment de pérovskite

Référence bibliographique:

Dynamic phenomena at perovskite/electron-selective contact interface as interpreted from photovoltage decays. Ronen Gottesman, Pilar Lopez-Varo, Laxman Gouda, Juan A. Jimenez-Tejada, Jiangang Hu, Shay Tirosh, Arie Zaban & Juan Bisquert.

Chem. http://dx.doi.org/10.1016/j.chempr.2016.10.002

Contact:

Juan Antonio Jiménez Tejada

Département d’Électronique et de Technologie Informatique de l’Université de Grenade

Tél.: (+34) 958 243 386

Courriel: tejada@ugr.es

Pilar López Varo

Département d’Électronique et de Technologie Informatique de l’Université de Grenade

Tél.: (+34) 958 241 577

Courriel: pilarlopez@ugr.es