Graphène, le matériau merveilleux composé d'une seule couche d'atomes de graphène disposés selon un motif hexagonal en forme de nid d'abeille, est capable de tout du suivi de la santé au filtrage de la couleur du whisky. Aujourd'hui, les chercheurs ont découvert le dernier tour de magie technologique de leur arsenal: aider à protéger les cellules solaires à pérovskite des dommages.
Au cours de la dernière décennie, les cellules solaires à pérovskite ont prouvé leur valeur en tant que matériau de cellule solaire exceptionnellement prometteur. L’un des grands avantages de la pérovskite est qu’elle peut être transformée en un revêtement liquide qui peut ensuite être pulvérisé sur un sol. matériau de substrat pour créer des cellules solaires à volume élevé et à des coûts nettement inférieurs à ceux du silicium solaire traditionnel cellules. L'inconvénient de ces cellules solaires à pérovskite est qu'elles ne sont pas particulièrement durables, ce qui pose problème lorsqu'il s'agit de cellules solaires utilisées dans des environnements extérieurs, qui sont fréquemment exposés aux éléments.
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C’est là qu’intervient le graphène. Parmi ses nombreuses capacités, le graphène est exceptionnellement puissant. Des démonstrations précédentes ont montré comment un film de graphène épitaxial à deux couches est capable de résister à la perforation par une pointe de diamant, ce qui en fait un matériau exceptionnellement bon pour une armure légère et ultra fine. Dans le cas de cette dernière démonstration de cellules solaires, des ingénieurs de l'Institut national des sciences et technologies d'Ulsan (UNIST) en Corée du Sud ont démontré comment la combinaison utile du graphène entre la force, la transparence et la conductivité électrique en font un excellent ajout aux cellules solaires à pérovskite en les protégeant tout en laissant passer les photons de lumière et les électrons, mais en bloquant les ions métalliques.
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Bien qu’il y ait une légère réduction de l’efficacité de conversion de puissance – 16,4 % avec l’armure en graphène contre 17,5 % sans – cela reste marginal par rapport aux avantages apportés par le revêtement. La cellule solaire augmentée de graphène a pu conserver son efficacité même après 1 000 heures de fonctionnement.
Dans un résumé décrivant les travaux, les chercheurs notent que: « Dans les cellules solaires à pérovskite (PSC), les effets induits par le métal la dégradation avec la couche de pérovskite entraîne divers effets néfastes, détériorant les performances du dispositif et la stabilité. Ici, nous introduisons un nouvel hybride flexible [électrodes conductrices transparentes] constitué d'un film de polyimide intégré à une grille de Cu et d'un couche de recouvrement en graphène, nommée GCEP, qui présente une excellente stabilité mécanique et chimique ainsi que des caractéristiques optoélectriques souhaitables. propriétés."
Un article décrivant la recherche a été récemment publié dans la revue Nano Letters.
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