Les cellules solaires basées sur des pérovskites hybrides ont démontré une efficacité de conversion d'énergie solaire très élevée, atteignant et dépassant celles des panneaux de silicium, et présentent, aujourd'hui, un intérêt mondial pour les photovoltaïques de nouvelle génération. Mais les pérovskites ont des problèmes de stabilité, ce qui entrave la commercialisation. Une recherche collaborative sur la méthodologie de fabrication de couches de pérovskites pour améliorer leur stabilité, et la compréhension de la chimie structurale de ces pérovskites par spectroscopie RMN, impliquant les chercheurs de l'UCCS (Lille) et de l'Univ Rennes (FR), Northwestern University et Rice University (USA) est publiée en journal Science, 384, 6701, et sélectionné en couverture du magazine Science.

L'étude présente une stratégie de conception pour la fabrication de films de phase pure ultrastables d'iodure de plomb formamidinium (FAPbI3) par modélisation de réseau en utilisant des pérovskites bidimensionnelles (2D) spécifiques avec FA comme cation cage. Lorsqu'une solution pure de précurseur FAPbI3 est mise en contact avec la pérovskite 2D, la phase noire se forme préférentiellement à 100°C, ce qui est bien inférieur à la température de recuit standard du FAPbI3, qui est de 150°C. La diffraction des rayons X et la spectroscopie optique suggèrent que le film de FAPbI3 résultant se comprime légèrement pour acquérir les distances interplanaires (011) de la graine de pérovskite 2D. Les films de FAPbI3 2D-templated bulk ont présenté une efficacité de 24,1 % dans une architecture p-i-n avec une surface active de 0,5 centimètres carré et une durabilité exceptionnelle, conservant 97 % de leur efficacité initiale après 1 000 heures à 85 °C et un suivi du point de puissance maximale.

Lien vers la publication : doi/10.1126/science.abq6993