Photovoltaïque : les promesses des pérovskites

Le photovoltaïque – la possibilité de produire de l’électricité à partir du rayonnement solaire – croît lentement en France et dans le monde.

Malgré de réels progrès depuis vingt ans sur l’efficacité et le coût des cellules photovoltaïques, celles-ci restent souvent moins intéressantes économi- -quement que les énergies convention- -nelles plus polluantes.

Pourtant, un matériau pourrait changer la donne. Son nom : pérov­skite, une famille de minéraux connus depuis 1839, mais dont l’intérêt dans le domaine photovoltaïque n’a été découvert que récemment.

Les premiers chercheurs qui se sont penchés sur ces matériaux pour le photovoltaïque ne s’intéressaient qu’à sa capacité à capter la ­lumière. En 2009, le Japonais Akihiro Kojima et ses collègues ont l’idée d’utiliser une pérovskite – à base de plomb, d’iode et d’une molécule ­organique – comme colorant, pour leur cellule solaire à base de dioxyde de titane. Dans ­l’indifférence générale, car leur rendement de ­conversion électrique n’atteint que 3,8 %. ­En effet, on ne peut recouvrir la cellule que de l’épaisseur d’une molécule, ce qui limite l’absorption de lumière.

Mais en 2012, l’équipe d’Henry Snaith à Oxford, en Angleterre, découvre que cette pérovskite est bien plus qu’un colorant : elle peut aussi transformer la lumière en électricité. On peut alors la disposer en couches bien plus épaisses, de l’ordre du micron. Les rendements augmentent en flèche. C’est le début de la « fièvre pérovskite », une ruée vers des matériaux efficaces et potentiellement peu coûteux.

La rareté des bons matériaux

Pour comprendre cet engouement, il faut revenir sur le fonctionnement d’une cellule photovoltaïque. Dans certaines conditions, lorsqu’un grain de lumière – un photon – heurte le matériau, un électron est éjecté, laissant une place ­vacante chargée positivement. Si l’on parvient à récupérer cet électron et ce « trou » à deux ­endroits différents, on crée un mouvement de charges électriques, donc un courant :...

Source : http://www.lemonde.fr/sciences/article/2017/06/15/photovoltaique-les-promesses-des-perovskites_5145091_1650684.html