Révolution dans l'énergie solaire : une nouvelle théorie dépasse les normes établies depuis 80 ans

ParisDes physiciens de l'Université de Swansea et de l'Université d'Åbo Akademi ont réalisé une avancée majeure dans la technologie solaire. Ils ont conçu un nouveau modèle améliorant les cellules solaires à film mince. Depuis 80 ans, l'équation de diode de Shockley définissait le mouvement du courant dans ces cellules, mais cette recherche révolutionne cette compréhension.

L'importance du nouveau modèle :

• Accroît l'efficacité des cellules solaires à couches minces.
• Apporte une meilleure compréhension de la collecte des charges et des pertes.
• Prend en compte l'effet des "porteurs injectés" que les anciens modèles ne détectaient pas.
• Spécialement conçu pour les semi-conducteurs à faible mobilité.

Les cellules solaires à couche mince sont fabriquées à partir de matériaux flexibles et peu coûteux. Autrefois, ces matériaux n'étaient pas très performants. Une nouvelle étude révèle comment améliorer leur efficacité en trouvant le juste équilibre entre l'absorption de la lumière et la réduction des pertes d'énergie.

Dr. Oskar Sandberg de l'Université Åbo Akademi en Finlande a déclaré que leurs recherches apportent des éclairages essentiels sur la collecte de charge et la conversion d'énergie dans les dispositifs solaires à faible mobilité. Les modèles précédents ne prenaient pas en compte les « porteurs injectés » provenant des contacts, qui influencent la recombinaison et l'efficacité.

Le professeur agrégé Ardalan Armin de l'Université de Swansea a indiqué que les modèles traditionnels négligeaient de nombreux facteurs. Le nouveau modèle corrige cela en incorporant une équation de diode novatrice, prenant en compte l'impact des porteurs injectés et leur recombinaison avec les charges photogénérées.

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Les panneaux solaires en silicium classique, d'après le Dr. Sandberg, sont suffisamment épais pour que la recombinaison ne pose pas de problème majeur. En revanche, les panneaux solaires à couche mince, comme les panneaux organiques, sont plus vulnérables à la recombinaison en raison de leurs nombreuses interfaces.

Le Professeur Associé Armin a expliqué que les cellules à couches minces présentent une plus grande surface relative par rapport à leur volume. Cela entraîne davantage de problèmes de recombinaison que dans le cas des cellules en silicium.

Ce nouveau modèle permet de concevoir des cellules solaires à couches minces et des photodétecteurs plus performants. Il améliore les dispositifs actuels et teste les propriétés des matériaux. De plus, le modèle peut être utilisé pour former des machines, afin de rendre ces dispositifs plus efficaces.

Cette avancée représente un progrès significatif dans la création de nouvelles cellules solaires à film mince. Elle pourrait permettre d'obtenir une efficacité accrue et de meilleures performances.