Des cellules solaires qui s’auto-réparent dans le noir

Les pérovskites sont un matériau prometteur pour les cellules photovoltaïques : on pense qu'à terme elles pourraient remplacer le silicium, largement utilisé aujourd'hui. Elles sont malheureusement fragiles et se dégradent rapidement sous illumination solaire. Des chercheurs rennais viennent de contribuer à expliquer comment une version améliorée de ces matériaux, mise au point par des collègues américains, peut s'auto-réparer dans le noir en moins d'une minute. Parution dans Nature Communications.

Visualisation de joints de grains au sein d’une pérovskite hybride par microscopie optique polarisée

Utilisées depuis 2012 dans le domaine du photovoltaïque, les pérovskites ont pour principal défaut une stabilité médiocre : elles se dégradent lorsqu’elles sont bombardées par les rayons du Soleil. Une collaboration franco-américaine, incluant deux chercheurs rennais de l'Institut des sciences chimiques de Rennes et du laboratoire FOTON, a contribué à mettre en évidence qu'une version améliorée de ces matériaux s’auto-répare très rapidement, après diminution ralentie de leurs performances sous rayonnement solaire. Il suffit pour cela de plonger ces cellules solaires moins d'une minute dans le noir. Les scientifiques rennais ont proposé une hypothèse permettant d’expliquer ce phénomène dans l'article publié le 16 mai 2016 dans la revue Nature Communications. Les cellules photovoltaïques en pérovskite, dont les rendements ont explosé ces dernières années, deviennent une alternative de plus en plus sérieuse à celles en silicium qui dominent actuellement le marché.

Références

Les chercheurs rennais qui ont contribué à cette étude franco-américaine :

  • Claudine Katan, chercheur CNRS à l’Institut des sciences chimiques de Rennes (CNRS/Université Rennes 1/ENSC Rennes/INSA Rennes)
  • Jacky Even, professeur à l’INSA Rennes et chercheur au laboratoire « Fonctions optiques pour les technologies de l'information » (CNRS/Université Rennes 1/INSA Rennes)

Article

Light-activated photocurrent degradation and self-healing in perovskite solar cells, Wanyi Nie, Jean-Christophe Blancon, Amanda J. Neukirch, Kannatassen Appavoo, Hsinhan Tsai, Manish Chhowalla, Muhammad A. Alam, Matthew Y. Sfeir, Claudine Katan, Jacky Even, Sergei Tretiak, Jared J. Crochet, Gautam Gupta and Aditya D. Mohite. Nature Communications, 16 mai 2016.
doi: 10.1038/ncomms11574