Le NREL collabore avec l’Université du Colorado à Bolder et démontre une réduction des pertes d’énergie dans les cellules solaires

Image représentative. Crédit : Canva

Des chercheurs du NREL, en collaboration avec l’Université du Colorado à Boulder, ont démontré que le couplage des excitons avec des polaritons (états hybrides lumière-matière) peut réduire les pertes d’énergie dans les cellules solaires et les LED. En utilisant un matériau perovskite bidimensionnel (PEPI) dans une cavité optique, ils ont contrôlé l’annihilation exciton-exciton, un mécanisme de perte clé. Cette approche a amélioré l’efficacité de ces dispositifs en prolongeant la durée de vie de l’état excité. Les résultats suggèrent que des effets de couplage aussi forts pourraient être appliqués à d’autres matériaux, améliorant potentiellement les performances des dispositifs optoélectroniques.

Dans une étude récente publiée dans le Journal of Physical Chemistry Letters, des chercheurs ont utilisé la spectroscopie d’absorption transitoire pour contrôler un mécanisme de perte de clé en ajustant la distance entre deux miroirs qui forment une cavité autour de la couche de pérovskite 2D (PEA)₂PbI₄ (PEPI). Ce matériau est prometteur pour les futures applications LED.

« Si nous pouvons contrôler l’annihilation exciton/exciton dans les matériaux actifs utilisés dans une LED ou une cellule solaire, nous pourrions réduire les pertes d’énergie et donc augmenter leur efficacité de manière significative », a déclaré Jao van de Lagemaat, directeur du centre de chimie et de nanosciences du NREL, qui a dirigé l’étude.

« Nous avons montré que des effets de couplage forts peuvent être utilisés pour contrôler la dynamique de l’état excité du système PEPI », a ajouté van de Lagemaat. « La simplicité du système suggère que ce résultat devrait se traduire dans d’autres matériaux actifs dans les LED et les cellules solaires et pourrait potentiellement être intégré dans ces applications à l’aide de méthodes de fabrication simples. »

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2024-08-12 15:39:18
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