Les cellules solaires constituent aujourd’hui l’une des solutions les plus prometteuses pour favoriser l’utilisation d’énergies propres et réduire les émissions de carbone, contribuant ainsi à la durabilité climatique. Cependant, l’usage du plomb dans leur fabrication représente un défi majeur en raison de ses risques sanitaires et environnementaux. Des chercheurs de l’université Fudan en Chine viennent de franchir une étape décisive en concevant une cellule solaire à base d’étain, capable d’atteindre une efficacité énergétique comparable à celle des modèles traditionnels au plomb.
Une avancée pour les cellules solaires
Cet exploit scientifique accélère le développement des cellules solaires pérovskites, une technologie de nouvelle génération qui suscite un intérêt croissant dans le domaine de l’énergie photovoltaïque. Ces cellules se distinguent par leur rendement élevé et leur faible coût de production, mais leur dépendance au plomb a longtemps limité leur adoption à grande échelle.
Les chercheurs ont ainsi mis au point une alternative sans plomb atteignant une efficacité record de 17,7 %, la plus élevée jamais enregistrée pour ce type de cellule.
L’étain, un substitut durable de cellules solaires
Selon Liang Jia, co-auteur de l’étude, l’étain s’impose comme un choix idéal : il est abondant, sûr et hautement compatible avec la conversion de l’énergie solaire. De plus, il permet une production industrielle à grande échelle.
Il précise que les cellules solaires à base d’étain étaient auparavant limitées par une oxydation rapide des ions d’étain et une instabilité des interfaces. Pour surmonter ces obstacles, l’équipe a introduit une fine couche moléculaire formant une interface homogène, assurant un alignement optimal des niveaux d’énergie et une meilleure stabilité chimique.
Vers une énergie plus propre et accessible
Grâce à cette innovation, les chercheurs ont obtenu une couche inférieure hautement mouillable favorisant la croissance de films pérovskites uniformes et stables, tout en réduisant les défauts structurels.
Liang souligne également que les coûts des matériaux à base d’étain sont nettement inférieurs à ceux des cellules au silicium, rendant cette technologie adaptée aux applications proches de l’humain, comme les dispositifs portables et les bâtiments intelligents.
À terme, cette percée devrait permettre l’intégration des cellules solaires vertes dans les toitures de véhicules, les systèmes d’énergie autonomes et les infrastructures urbaines durables, renforçant ainsi la transition mondiale vers une économie énergétique propre.
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