Révolution à Stuttgart : Comment les cellules solaires à pérovskite façonnent l’avenir énergétique !

Révolution à Stuttgart : Comment les cellules solaires à pérovskite façonnent l’avenir énergétique !

Le Dr Afshan Jamshaid, chercheur postdoctoral du Pakistan, et Asfaw Assegde, chercheur éthiopien, travaillent à l'Institut du photovoltaïque (ipv) de l'Université de Stuttgart. Cet institut est connu pour son rôle de leader dans le développement de la technologie photovoltaïque. Assegde se spécialise dans l'amélioration de la stabilité des cellules solaires à base de pérovskite et dans l'ingénierie de composition et vise à développer des cellules solaires inorganiques transparentes qui serviront de fenêtres dans les ménages à l'avenir. Il a grandi dans une région sans électricité et sait à quel point l’énergie solaire peut être précieuse, en particulier dans les régions ayant peu accès à l’électricité.

Assegde souligne également l'importance pour l'Allemagne d'offrir des instruments et des installations scientifiques de haute qualité. Il envisage de retourner en Éthiopie au cours de la prochaine décennie pour construire un centre de recherche sur les énergies renouvelables. Il souhaite également fonder une start-up pour mettre en pratique les résultats de ses recherches. Stuttgart, connue pour sa combinaison de vie urbaine et nature, lui offre l'inspiration dont il a besoin, notamment grâce à sa proximité avec la Forêt-Noire et à la disponibilité de nourriture halal.

La technologie clé : les cellules solaires à pérovskite

Les cellules solaires à pérovskite sont considérées comme une technologie clé pour la transition énergétique. Depuis 2009, leur efficacité a augmenté de seulement 3 % à plus de 31 %, soulignant leur potentiel en tant que solution durable pour l'énergie solaire. Leur particularité réside dans la structure cristalline, qui combine des composants organiques et inorganiques. Cette technologie permet une grande flexibilité et une composition de matériaux polyvalente, ce qui offre des avantages décisifs par rapport aux cellules solaires traditionnelles.

Le Département américain de l'énergie (DOE) soutient des projets de recherche et de développement visant à augmenter l'efficacité et la durée de vie des cellules solaires à halogénure métallique et à pérovskite. L’objectif est d’accélérer la commercialisation de cette technologie et de réduire considérablement les coûts de production. Les pérovskites représentent le principal matériau d'absorption ou « couche active » de ces cellules solaires, ce qui signifie qu'elles absorbent la lumière et excitent ainsi les particules chargées qui produisent de l'énergie électrique.

Comparaison avec les cellules solaires traditionnelles

• Wirkungsgrad: Perowskit bis zu 25%, traditionelle etwa 15-20%
• Produktionskosten: Perowskit deutlich günstiger
• Flexibilität: Perowskit sehr hoch, traditionelle begrenzt

Les avantages des cellules solaires à pérovskite ne peuvent être négligés : elles offrent une efficacité et des performances supérieures, des coûts de production nettement inférieurs et une large gamme d'applications, des appareils portables aux solutions architecturales. Néanmoins, ils sont confrontés à des défis tels que la stabilité à long terme et la sensibilité aux environnements humides. Il existe également des inquiétudes quant à la toxicité de certains matériaux.

Les développements récents montrent que des entreprises telles qu'Oxford PV, CubicPV et Saule Technologies travaillent sur les avancées technologiques. Des projets pilotes démontrent déjà le potentiel d'applications commerciales. SolaireEn ligne prédit que la taille du marché des cellules solaires à pérovskite pourrait passer de 301,3 millions de dollars en 2023 à plus de 15 milliards de dollars d'ici 2031, enregistrant un TCAC de 64,61 %.

La recherche sur la technologie des pérovskites pourrait non seulement révolutionner l’énergie solaire, mais aussi contribuer de manière décisive à la réduction des émissions de CO₂. Les consommateurs peuvent s’attendre à une plus grande rentabilité et à un meilleur rendement énergétique. Le ministère américain de l'Énergie est optimiste quant à l’intégration de cette technologie dans les systèmes existants, ce qui pourrait modifier durablement le mix énergétique mondial.