Le panneau solaire organique le plus efficace au monde

De nouvelles avancées technologiques pour les modules photovoltaïques organiques

(Rinnovabili.it) – Il panneau solaire organique le plus efficace au monde ? Jusqu’à hier, c’était celui du Fraunhofer ISE, un centre de recherche allemand qui, en 2021, avait enregistré un mini module de 9 centimètres carrés avec une valeur d’efficacité certifiée de 13,94%. Aujourd’hui, deux ans plus tard, ce même record est reconfirmé en Allemagne, mais cette fois grâce au travail deUniversité Friedrich-Alexander d’Erlangen-Nuremberg. Les scientifiques de l’université, en étroite collaboration avec des collègues de l’Institut Helmholtz Erlangen-Nuremberg pour les énergies renouvelables (HI ERN), ont poussé la barre encore plus loin. Dans le laboratoire de « l’Usine Solaire du Futur », l’équipe d’ingénieurs et de scientifiques des matériaux a développé un panneau solaire organique capable de convertir 14,46 % de la lumière incidente en électricité. Gagnant ainsi le titre mondial avec un nouveau enregistrer.

Même s’il ne peut toujours pas concurrencer commercialement le silicium cristallin, le photovoltaïque organique n’a jamais cessé d’attirer le monde de la recherche et le marché. Grâce aux avantages indéniables des modules : ils peuvent être légers, flexibles et même transparents, facilitant l’intégration dans les fenêtres et façades ou comme couvertures dans les champs. Et ils peuvent même être utilisés à l’intérieur, en exploitant la lumière diffuse plutôt que la lumière incidente. Sans oublier que cette technologie a une empreinte écologique bien inférieure à celle de son homologue à base de semi-conducteurs inorganiques : les processus de production sont plus respectueux de l’environnement et le panneau est plus facile à recycler.

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Le panneau solaire organique, un point supplémentaire d’efficacité

Pour augmenter l’efficacité de module photovoltaïque organique, les scientifiques ont travaillé essentiellement sur trois paramètres. « D’une part, nous avons utilisé matériaux actifs améliorés« , explique le Dr Andreas Distler, auteur de la recherche. « Mais pour nous il était au moins aussi important de réduire les zones inactives sur un tel module. Pour cela, nous avons en outre optimisé le processus de structuration laser, qui divise la surface du module en cellules solaires individuelles et les connecte électriquement. L’astuce ici est de s’assurer que les lignes laser soient très fines car cette zone du panneau ne peut pas ensuite générer d’électricité”, souligne le chercheur. « Enfin, en collaboration avec des collègues de la Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm, nous avons développé un revêtement plus homogène en utilisant des simulations informatiques. Tous ces éléments constituent de petites améliorations d’efficacité qui, une fois combinées, se traduisent par un point de pourcentage supplémentaire.

« Le photovoltaïque organique traité en solution deviendra un élément important d’une stratégie solaire où la rapidité du développement des capacités et les possibilités d’intégration sont essentielles », a ajouté le scientifique des matériaux Christoph Brabec. « Semblable aux pérovskites, cela ouvre la porte à des applications solaires au-delà des centrales électriques situées dans les régions désertiques. Le photovoltaïque organique peut donc apporter une contribution durable au retour de la production de technologies photovoltaïques en Europe. »