Une ombre passant sur un panneau solaire crée une différence de tension électrique nuisible. | Image: Fotolia/Tamara Kulikova

En moins d’une décennie, les pérovskites se sont imposées dans la recherche sur les cellules solaires. Des scientifiques aux Etats-Unis, en Corée ou encore en Suisse se penchent sur cette famille de matériaux à la structure cristalline. La technologie s’améliore rapidement: la stabilité des capteurs photovoltaïques est passée de quelques heures à plus de quarante jours, et les rendements ont quintuplé de 4% à plus de 22%.

Luca Bertoluzzi étudie la capacité des cellules photovoltaïques à supporter les différences de voltage lorsqu’une ombre passe sur une partie du panneau solaire et que les cellules n’affichent pas le même rendement au même moment. Cela risque de poser problème pour des modules basés sur la pérovskite ou sur le silicium traditionnel. «Les cellules à l’ombre agissent comme un barrage qui bloque le courant généré par les cellules exposées au soleil, explique Luca Bertoluzzi. Si l’écart de tension dépasse un certain seuil, la digue est submergée et peut être endommagée.»

Le silicium encaisse sans dommage des différences de tension de plus de 10 volts. Les prototypes de pérovskite ne tolèrent que 1 à 4 volts, mais ils peuvent récupérer une partie de leurs propriétés après un accident. Si le scénario se prolonge ou se répète, les dommages vont cependant s’accumuler et entraîner une baisse des performances, puis la mort de la cellule.

«Bien sûr, l’idéal serait de comprendre exactement ce qui se passe au niveau chimique afin de concevoir des pérovskites plus résistantes», poursuit le chercheur, actuellement post-doc à l’Université Stanford grâce à une bourse FNS. Avec la doctorante Andrea Bowring, il a identifié d’autres solutions possibles: «Il serait imaginable de concevoir des circuits électriques pour dériver le surplus de courant ou, plus simplement, installer les panneaux là où les différences d’exposition sont moindres.»

Lionel Pousaz