Une batterie solaire, c'est comme un cœur : si on la force à battre à un rythme anormal, elle se fatigue vite. En général, on teste les cellules en appliquant une tension inverse, mais dans la vie réelle, l'ombre d'une feuille ou d'un oiseau oblige les cellules voisines à laisser passer un courant qui n'est pas le leur. Les auteurs de cette nouvelle étude ont examiné en détail, pour la première fois, ce qui se passe lorsqu'on fait circuler un courant inverse constant à travers une cellule pérovskite.
La clé du mystère réside dans la couche intermédiaire entre la pérovskite et l'électrode transparente. Avec une épaisse couche de polymère (PTAA), la batterie tient une tension élevée, mais sous un courant comparable au courant de fonctionnement, elle grille instantanément et pour toujours. Avec une fine couche de phosphonate (MeO-2PACz), le tableau est différent : la dégradation est douce, progressive, et après un repos, la cellule reprend presque entièrement vie. Plus le courant circule longtemps, plus les dégâts sont importants — même si la charge totale transférée est identique.
L'imagerie des zones lumineuses de la cellule a montré que la dégradation n'est pas liée à des courts-circuits. À la place, des réactions électrochimiques se produisent à l'interface des couches : les ions et les charges réorganisent le matériau, comme le sel ronge le métal. Cette découverte suggère comment choisir les matériaux des panneaux solaires pour qu'ils survivent aux ombres et aux pannes sans catastrophe.
Les cellules solaires pérovskites doivent leur nom au minéral pérovskite, découvert dans les montagnes de l'Oural en 1839 — mais dans les batteries, on utilise des matériaux synthétiques avec une structure cristalline similaire.
Dans le roman de Kim Stanley Robinson « Aurora », les héros comptent sur des voiles solaires et des batteries qui doivent supporter des surcharges de plusieurs années loin du Soleil — le problème de la dégradation sous courant y serait une question de vie ou de mort.