Lead
L'énergie solaire joue actuellement un rôle de première importance en tant que source d'énergie alternative pour un avenir durable. En 2050, l'énergie solaire couvrira jusqu'à 20% des besoins énergétiques de la planète, contribuant ainsi à réduire les émissions de CO2 et la consommation d’énergies fossiles. L’innovation et la recherche dans les nouvelles technologies et le développement de matériaux avancés sont indispensables pour réduire les coûts tout en maximisant la performance des systèmes photovoltaïques, deux étapes nécessaires en vue d’un déploiement massif de l’énergie photovoltaïque et pour permettre à cette dernière de prendre une place de premier plan dans le marché de l'énergie.

Lay summary

Contenu et objectifs du travail de recherche.

En 2012, un matériau aux propriétés étonnantes à base de cristaux pérovskites organiques-inorganiques d'iodure de plomb et de méthyle-ammonium a révolutionné la recherche dans le secteur du photovoltaïque. Grâce à leur excellente absorption de la lumière et à une haute mobilité des porteurs de charge, ces perovskites ont permis le développement de cellules solaires avec des rendements de plus de 22%, ce qui les rend très compétitives sur le marché. Ce projet a pour but de combiner cette nouvelle à celle bien connue du silicium cristallin et d’en faire des dispositifs dits tandem, en superposant une cellule à base de silicium cristallin et une cellule pérovskite, ceci de façon complètement intégrée. L'innovation réside dans le choix adéquat de la cellule pérovskite (optimisation des matériaux, de leur composition et leur énergie de gap) afin d’optimiser l'absorption dans la région spectrale complémentaire à celle du silicium. Grâce à la combinaison de ces deux cellules, une plus grande partie du spectre solaire sera ainsi transformée par la cellule, permettant ainsi des rendements plus élevés à un prix inférieur. Le développement technologique sera soutenu par une étude détaillée des propriétés chimiques, physiques et structurelles de ces matériaux avancés ainsi que des simulations.

 

Contexte scientifique et social du projet de recherche.

Ce projet s’inscrit dans le cadre de la «Stratégie Energétique 2050» suisse. Grâce au savoir-faire unique des partenaires du consortium constitué pour ce projet, celui-ci conduira à des innovations technologiques importantes pour le marché suisse en attirant l'intérêt des entreprises et des universités.