Cette technologie rend les panneaux solaires 2 fois plus efficaces et beaucoup moins coûteux
Publié le 22 Novembre 2021Lien vers l'article original: ici
Alors que les décideurs du monde entier sont réunis à Glasgow pour la COP26 afin de trouver de nouveaux accords sur le climat, les scientifiques continuent de travailler à développer les solutions qui feront du monde de demain, un monde plus efficient. Aujourd'hui, une équipe propose de fabriquer des panneaux solaires photovoltaïques deux fois plus efficaces et moins chers que ceux qui sont actuellement sur le marché.
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[EN VIDÉO]L'énergie solaire pourrait-elle être la principale source d'énergie
En 2014, la part du solaire photovoltaïque dans le mix électrique français ne dépassait pas les 1,3 % (chiffre France Territoire Solaire). Comment alors l'énergie solaire pourrait-elle devenir notre principale source d'énergie ? Marion Perrin, docteur en électrochimie, partage avec nous son point de vue sur la question. |
L'arséniure de gallium (GaAs) est un matériau semi-conducteur. Les chercheurs s'y intéressent depuis longtemps. Ils y voient un matériau capable d'augmenter les rendements des cellules solaires photovoltaïques. Grâce à sa capacité à absorber la lumière et à ses caractéristiques électriques particulières. Mais l'arséniure de gallium est cher à mettre en oeuvre. Et de fait aujourd'hui, essentiellement utilisé pour des applications spatiales.
Dans leur quête pour contourner cet inconvénient majeur, des chercheurs de l’université norvégienne de science et technologie proposent aujourd'hui une nouvelle façon de fabriquer les cellules solaires. Leur idée : utiliser le GaAs dans une structure à base de nanofils plutôt qu'en substrat épais. De quoi ne nécessiter d'une petite fraction du matériau normalement utilisé.
Dans leur quête pour contourner cet inconvénient majeur, des chercheurs de l’université norvégienne de science et technologie proposent aujourd'hui une nouvelle façon de fabriquer les cellules solaires. Leur idée : utiliser le GaAs dans une structure à base de nanofils plutôt qu'en substrat épais. De quoi ne nécessiter d'une petite fraction du matériau normalement utilisé.
Researchers at @NTNUnorway demonstrate a promising GaAs nanowire solar cell. The solar cell has a record-high power-per-weight ratio of 560W/g, showing great promise for future high-efficiency and low-cost solar cells. https://t.co/6YZz7JQHkZ /#PHAR pic.twitter.com/BFQIMhDwow
— ACS Photonics (@ACSPhotonics) November 3, 2021
Une méthode industrialisable
« Ce qui freine actuellement la technologie de l'arséniure de gallium, c'est le coût de sa fabrication. Pour le minimiser, nous faisons croître une double cellule en tandem : une couche GaAs à nanofils au-dessus et une cellule classique en silicium (Si) en-dessous », explique Helge Weman, professeur au Département des systèmes électroniques, dans un communiqué de l’université norvégienne de science et technologie. Le tout peut être obtenu grâce à un outil déjà disponible dans l'industrie, à savoir, le dépôt en phase vapeur par organométallique (MOCVD).
Selon les chercheurs, l'intégration d'une structure de nanofils de GaAs sur une cellule au Si peut potentiellement améliorer l'efficacité du système de 40 %. De quoi donc doubler l'efficacité des cellules solaires actuellement sur le marché. Pour aller plus loin encore, les chercheurs étudient déjà la croissance de ce type de structure de nanofils légers sur des substrats bidimensionnels atomiquement minces tels que le graphène. Avec dans l'idée de produire des cellules solaires légères et flexibles qui pourraient être utilisées sur des drones auto-alimentés ou des microsatellites.
Selon les chercheurs, l'intégration d'une structure de nanofils de GaAs sur une cellule au Si peut potentiellement améliorer l'efficacité du système de 40 %. De quoi donc doubler l'efficacité des cellules solaires actuellement sur le marché. Pour aller plus loin encore, les chercheurs étudient déjà la croissance de ce type de structure de nanofils légers sur des substrats bidimensionnels atomiquement minces tels que le graphène. Avec dans l'idée de produire des cellules solaires légères et flexibles qui pourraient être utilisées sur des drones auto-alimentés ou des microsatellites.
© Nathalie Mayer pour futura-sciences.com
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