La pérovskite, un matériau prometteur pour l'énergie solaire

L’énergie solaire fait partie des sources d’énergie renouvelables les plus exploitées dans le monde entier. Propre et renouvelable, l’énergie solaire permet de produire à la fois de l’électricité et de la chaleur. La performance des capteurs utilisés est toutefois indispensable si on veut tirer profit de toute cette calorie gratuite.

Depuis des années, on se sert des panneaux photovoltaïques faits à base de silicium. Cette technologie permet un rendement de 13 à 21%. Mais elle comporte pas mal d’inconvénients notamment sur le plan financier, ce qui a poussé les scientifiques à chercher une autre alternative plus efficace et moins coûteuse. Ils ont alors découvert un matériau photovoltaïque très prometteur. Il s’agit de la pérovskite. Les chercheurs suisses disent même qu’elle pourrait révolutionner la production d’énergie solaire dans le monde.

Toutes les recherches concernant la pérovskite

Les chercheurs semblent être unanimes sur le fait que la pérovskite va accélérer le développement de l’énergie solaire. A priori, elle permet de fabriquer des cellules photovoltaïques de haute performance grâce à sa grande capacité à absorber la lumière du soleil. Ainsi, depuis 2009, les scientifiques travaillent sur cet élément extraordinaire. Mais qu’est-ce que c’est au juste ?

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Le pérovskite découvert par L.A Perovski

En fait, la pérovskite est un minéral de couleur brun-rouge ou noire à base d’oxyde de calcium et de titane. C’est un minéralogiste russe du nom de Lev Alexeïevitch Perovski qui l’a découvert en 1839, lors de son expédition dans les montagnes de l’Oural. En général, la pérovskite se dote d’une structure cristalline. Elle existe en différentes variétés. Les scientifiques s’intéressent surtout aux pérovskites hybrides comportant des composés organiques et minéraux.

L’étude américaine

Les premières études lancées en 2009 ont déjà montré le potentiel de la pérovskite. Selon les tests en laboratoires, elle peut garantir un rendement énergétique de 20%. En d’autres termes, elle peut rivaliser avec le silicium. Les chercheurs de l’université de Stanford en Californie, Etats-Unis, ont donc décidé d’approfondir les recherches. Ils ont introduit la pérovskite dans la fabrication des cellules photovoltaïquesen silicium.

Le résultat de cette expérience est remarquable. Les chercheurs américains ont en effet constaté que la combinaison des deux matériaux à optimiser le rendement énergétique des modules solaires à 50%. Evidemment, ce ne sont que des prototypes. Le taux de rayonnement solaire converti en énergie a également augmenté. Ce qui est surprenant, c’est qu’il a fallu 5 ans de recherche pour permettre à la pérovskite d’avoir une telle efficacité. Or, avec le silicium, on a dû attendre 40 ans pour que l’élément atteigne sa performance actuelle.

L’étude suisse

Dans le cadre du projet de recherche européen, GOTSolar, dirigé par le Professeur Michael Grätzel, les chercheurs de l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse ont également mené des travaux qui ont permis de révéler les mêmes atouts de la pérovskite. Ils ont fabriqué des modules solaires composés de plusieurs couches de pérovskite, ayant pour fonction de récolter la lumière. Les scientifiques ont utilisé de l’or dans la conception de la couche finale. Ensuite, ils ont recouvert chaque cellule par un verre protecteur. Sans conteste, il s’agit du prototype de la cellule photovoltaïque de troisième génération.

Les avantages de la pérovskite

L’utilisation de la pérovskite dans la fabrication de panneaux photovoltaïques pourrait générer de nombreux avantages. Voici les plus importants :

La baisse du prix des panneaux solaires

Si la pérovskite devient le matériau de base dans la fabrication de modules solaires, on peut espérer la baisse du prix panneaux solaires. Cela va automatiquement booster le développement de l’énergie solaire et inciter les particuliers à se lancer dans l’auto production et l’auto consommation d’électricité. Cette baisse du prix des panneaux solaires s’explique par la réduction du coût du processus de fabrication. A priori, il sera divisé par cinq.

Le pérvoskite un matériau d’une efficacité solaire remarquable

Un autre atout de la pérovskite, c’est la capacité à résister au rayonnement solaire, à capturer les particules de lumière mais aussi à les transformer en électricité, ce qui est nouveau pour les cellules photovoltaïques. D’habitude, elles servent uniquement à absorber les calories dans le soleil. Le professeur Sum de l’Université Technologique de Nanyang (NTU) à Singapour a mentionné que la pérovskite est un matériau polyvalent. Voilà pourquoi, il constitue un élément prometteur pour l’énergie solaire.

L'avenir de la pérovskite avec l'énergie solaire par le blog travaux Primesenergie.fr

Même si les résultats des recherches tendent à présenter la pérovskite comme le matériau photovoltaïque du futur, la fin des modules solaires en silicium n’a pas encore sonné. La nouvelle technologie n’est pas au point. Il y a encore de nombreux points à étudier. C’est le cas de la sécurité d’utilisation du minéral. Il se trouve que les cellules en pérovskite se dotent d’une forte teneur en plomb.

Les recherches sur la pérovskite restent encore insuffisantes. Jusqu’à présent, elle constitue un matériau de laboratoire et on n’a pas encore découvert tous ses principaux atouts et ses éventuels inconvénients. La mise en place d’une expérience à grande échelle est encore nécessaire. Néanmoins, on peut dire que c’est un élément aux multiples atouts. Il peut servir dans différents domaines.

Le pérovskite matériau photovoltaïque à explorer et à exploiter

En matière de production d’énergie solaire, la performance de la pérovskite est bien connue. La technologie garantit une grande stabilité et un rendement élevé. Cela signifie qu’elle pourra contribuer à la mise en place d’une véritable transition énergétique dans un futur proche. Mais pour le moment, les modules solaires à base de pérovskite ne sont pas encore disponibles sur le marché. La date de leur commercialisation reste inconnue vu que de nombreuses recherches sont en cours d’exécution. Ce qui est sûr, c’est que le soleil constitue une source d’énergie renouvelable hors pair. Ainsi, il faut patienter quelques années encore pour la nouvelle technologie indispensable à son exploitation soit au point.

Un élément efficace pour lutter contre le cancer

Il faut effectivement souligner que la pérovskite intéresse aussi les professionnels de la santé. Selon des experts en biomédecine, des nanoparticules trouvées dans ce matériau peuvent servir d’éléments thérapeutiques efficaces contre certains cas de cancer, notamment le cancer du col de l’utérus.

Le pérovskite, une matière première hors pair dans la production de LED

Le secteur des LED s’intéresse également à la pérovskite. Il se trouve que ce matériau peut pratiquement remplacer les semi-conducteurs. Cela va permettre une économie importante dans la production de lumière électronique. Pourtant, la qualité est toujours présente. Les résultats des essais réalisés sont très satisfaisants. Des chercheurs dans le New Jersey ont également travaillé sur le sujet. Récemment, ils ont réussi à fabriquer des films de pérovskites dotés d’une épaisseur particulièrement fine. Ils sont aussi très lisses et particulièrement stables. On peut les utiliser dans la fabrication d’une ampoule LED qui embarque tout un tas de qualité. A part sa fonctionnalité, il y a aussi sa performance et sa durabilité.

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En résumé donc, la pérovskite a maintes fois démontré son efficacité en tant que matériau photovoltaïque. En outre, elle pourrait réduire le coût de l’énergie solaire. Mais on doit encore définir son impact sur le plan environnemental et sur la santé des usagers. Même si d’autres recherches sont encore nécessaires avant son entrée efficiente dans la fabrication des cellules solaires, on peut être sûr qu’il va contribuer d’une façon ou d’une autre au succès de la transition énergétique dans le monde.