Elle reste largement inconnue du grand public, et pour cause : la pérovskite n’est pas encore utilisée dans la fabrication de panneaux photovoltaïques. Pourtant, ce matériau offre de belles opportunités, et il pourrait déboucher sur une toute nouvelle génération de cellules photovoltaïques à pérovskites, capables d’offrir un meilleur rendement aux panneaux solaires. Pour cela, les chercheurs doivent encore mettre au point un alliage hybride fiable. Et justement, une équipe de chercheurs américains a fait de nouvelles découvertes sur l’utilisation de la pérovskite comme semi-conducteur de l’énergie.
La pérovskite : un booster pour l’énergie solaire
La pérovskite, qu’est-ce que c’est ? Il s’agit d’une espèce minérale répertoriée depuis le XIXe siècle. La pérovskite possède plusieurs propriétés, à commencer par celle d’absorber la lumière. Dès 2009, le minéral a fait l’objet de plusieurs tests pour envisager une application dans les technologies solaires. A l’université de Stanford, aux Etats-Unis, un groupe de chercheurs s’est penché sur l’usage de la pérovskite dans la fabrication des panneaux photovoltaïques. Après avoir effectué plusieurs tests en laboratoire, ils ont ainsi constaté que la présence du minéral permettait d’accroitre le rendement des panneaux de près de 50%. Pour cela, il suffisait d’ajouter un peu de pérovskite au silicium qui sert de base à la fabrication des cellules photovoltaïques. Mais à l’époque, les tests en laboratoire n’aboutissent pas à une recette miracle pour créer un alliage stable de pérovskite et de silicium.
Mais l’idée est lancée, et d’autres laboratoires dans le monde s’intéressent au développement d’une solution pour améliorer le rendement des panneaux photovoltaïques. L’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne lance à son tour une étude pour comparer les propriétés de conversion énergétique de la pérovskite et du silicium. Les résultats démontrent que la proximité est assez importante pour envisager la mise au point d’une technologie tandem, qui combinerait la pérovskite au silicium afin d’améliorer le rendement énergétique des panneaux solaires qui seraient fabriqués avec ce matériau. Mais là encore, les tests de laboratoire, pourtant prometteurs, n’ont débouché sur aucune application concrète.
Une découverte vieille de dix ans, avec de nouvelles pistes d’étude
Signe que la pérovskite continue de piquer la curiosité des chercheurs, plusieurs équipes dans le monde continuent de travailler sur ce minéral pour mettre au point la fameuse technologie tandem pérovskite/silicium. Et c’est grâce à cette obstination scientifique qu’une percée vient d’être faite. Un groupe de chercheurs américains, basés dans le New-Jersey, vient d’ouvrir une nouvelle piste de réflexion pour l’utilisation de la pérovskite. Les chercheurs sont parvenus à mettre au point un film de pérovskite. Fabriqué de telle manière qu’il est lisse et très fin, ce film est utilisé dans la fabrication d’ampoules LED, en remplacement des semi-conducteurs habituels. Après les tests réalisés en laboratoire, les chercheurs ont validé la stabilité de ce nouveau matériau et ils ont constaté que les nouvelles ampoules LED offraient les mêmes performances que des ampoules LED classique. Seule différence : l’utilisation de la pérovskite permet de diminuer le coût de production des ampoules LED, car le minéral coûte peu cher.
Quel avenir pour la pérovskite dans le solaire ?
La question du coût est évidemment cruciale. Avec cette nouvelle avancée dans les ampoules LED, les chercheurs américains ont démontré qu’il existait bel et bien des applications pratiques à la pérovskite, et surtout que le matériau était assez stable et fiable pour être utilisé dans des fabrications à grande échelle. A l’heure actuelle, il reste donc à trouver une formule tout aussi stable et fiable pour combiner les propriétés conductrices de la pérovskite avec le silicium. L’ajout de pérovskite dans le silicium n’améliorerait pas seulement le rendement des panneaux solaires, il permettrait également de faire encore baisser les coûts de production. On est bien là dans le cœur du développement de la filière solaire, dont les principaux leviers demeurent le prix des panneaux solaires ainsi que le rendement énergétique qu’ils peuvent offrir.
Rédigé par : La Rédaction
COMMENTAIRES
Pour suivre l’actualité des travaux menés en France sur ces matériaux fascinants que sont les pérovskites halogénées, n’hésitez pas à visiter le site du Groupement de Recherche (Think Tank) CNRS portant sur cette thématique : http://gdr-hpero.cnrs.fr/