De nombreux chercheurs du monde entier tentent d’améliorer la filière photovoltaique avec différents objectifs. L’un des principaux enjeux consiste à augmenter la rentabilité des producteurs d’énergie électrique solaire en baissant le coût de fabrication ou en augmentant la production. Une des réponses apportées et la pérovskite, que certains considèrent comme l’avenir de l’industrie photovoltaïque.
Historique de la pérovskite
Le pérovskite est un minéral découvert en 1839, lors d’une expédition scientifique dans l’Oural, par l’Allemand Gustav Rose. Il choisit de le baptiser « pérovskite » en l’honneur de Lev Perovski, un minéralogiste réputé. Aujourd’hui les caractéristiques physiques intéressent nombres de bureau de recherche.
La première cellule solaire développé a partir du pérovskite s’est fait en 2009. Ce qui a permis de confirmer les promesses de ce matériau la filière photovoltaïque.
Etat des recherches de la filière photovoltaique
Actuellement, la plus part des panneaux photovoltaïques sont composés de silicium. Contenu dans le sable (silice), ce matériau a des propriétés électriques particulières lorsqu’il est exposé à la lumière, on parle de « semi-conducteur ». La pérovskite, quant à elle, absorbe la lumière sur presque toutes les longueurs d’ondes visibles. Autrement dit, en convertissant une plus grande partie de la lumière qui les atteint, les cellules solaires à pérovskite pourraient offrir un meilleur rendement énergétique. Une combinaison de pérovskite et de silicium, dans des cellules dites « tandem », a été expérimentée avec pour résultat un rendement accru de 50 %.
Les avantages de la pérovskite
La pérovskite est plus légère que la silice, sa fabrication est simple et nécessite peu d’énergie, à contrairement à production de silicium qui réclame de chauffer le sable à 1700°C.
La pérovskite peut être produite sous différentes formes comme, par exemple, des encres qui, à terme, serviraient à recouvrir de grandes surfaces. Autant d’atouts prometteurs en termes de coût et d’impact sur l’environnement (économies d’extraction et d’énergie notamment).
Les freins technologiques au développement de la pérovskite
Cependant, il existe encore bien des obstacles à surmonter avant une possible exploitation à grande échelle. En effet, ce matériau est peu stable : il se dégrade rapidement et perd de l’efficacité à la lumière.
La pérovskite est également sensible à la chaleur et à l’humidité, d’où la nécessité d’enrober les cellules photovoltaïques, ce qui ajoute au poids et majore le coût des panneaux solaires. En outre, toutes les recettes actuelles de cellules à pérovskite contiennent du plomb pour éviter leur dégradation. Se posent donc également les épineuses questions de la toxicité (de la substance comme des ajouts nécessaires) et du recyclage des panneaux solaires.
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