Éclairer la voie vers le net zéro avec des cellules solaires de nouvelle génération

ParisLes scientifiques augmentent l'efficacité des nouvelles cellules solaires en divisant les photons en parties plus petites. Des chercheurs de l'UNSW Sydney ont publié une étude dans la revue Nature Chemistry détaillant le processus de fission singulet. Cette technique pourrait améliorer la technologie actuelle des cellules solaires en silicium.

La majorité des panneaux solaires actuels sont fabriqués en silicium et convertissent la lumière du soleil en électricité, mais leur efficacité reste limitée. Les meilleures cellules solaires en silicium n’atteignent qu’environ 27,3% d'efficacité, frôlant la limite maximale de 29,4%. Des scientifiques comme le Professeur Tim Schmidt et le Professeur Ned Ekins-Daukes estiment que l’utilisation d’un procédé appelé fission de singulet pourrait accroître leur rendement.

Points Clés:

• La fission singulet augmente l'efficacité des cellules solaires en divisant les photons en unités énergétiques plus petites.
• Cela réduit la perte d'énergie sous forme de chaleur, surtout pour les photons bleus à haute énergie.
• Des champs magnétiques ont été utilisés pour ralentir et mieux comprendre le processus de fission singulet.
• L'UNSW aspire à créer un prototype avec une efficacité supérieure à 30%, grâce au financement de l'ARENA.

La fission de singulet est un processus par lequel un photon génère deux unités d'énergie, réduisant ainsi la perte d'énergie sous forme de chaleur et améliorant l'efficacité des cellules solaires. Les différentes couleurs de lumière possèdent des photons avec des niveaux d'énergie variés; les photons bleus sont plus énergétiques que les photons rouges. Actuellement, les cellules solaires convertissent toute la lumière en un seul niveau d'énergie, ce qui entraîne une perte de chaleur importante.

L'ajout d'une couche capable de réaliser la fission colinéaire améliore les cellules solaires en silicium en optimisant l'utilisation de la lumière solaire et en réduisant les pertes. Cette couche additionnelle augmente le courant généré par le panneau, le rendant ainsi plus performant.

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Comprendre la fission singulet est complexe. Les chercheurs ont utilisé une longueur d'onde spécifique de lumière laser pour exciter le matériau et ont appliqué des champs magnétiques grâce à un électroaimant. Cela a ralenti le processus, le rendant ainsi plus facile à étudier. Cette méthode n'avait jamais été tentée auparavant. Leur compréhension du fonctionnement de la fission singulet au niveau moléculaire les rapproche de la création d'applications pratiques.

L'Agence australienne pour l'énergie renouvelable (ARENA) soutient la recherche via son programme Ultra Low Cost Solar. Leur objectif est de développer des cellules solaires affichant plus de 30 % d'efficacité à un coût inférieur à 30 cents par watt d'ici 2030. Cette ambition met en lumière le potentiel de la technologie de la fission singulet pour améliorer l'efficacité énergétique solaire.

Les professeurs Schmidt et Ekins-Daukes pensent pouvoir créer un prototype grâce à leurs nouvelles découvertes. Ils collaborent avec des partenaires industriels pour commercialiser cette technologie. Si elle réussit, ce sera une avancée majeure pour l'énergie renouvelable.

Une avancée dans l'utilisation de l'énergie lumineuse pourrait révolutionner l'avenir de l'énergie solaire. Cette innovation permettrait aux panneaux solaires d'être plus performants, réduisant ainsi nos émissions. Une technologie améliorée de cellules solaires est essentielle pour un avenir énergétique propre et durable.