Les cellules solaires ont la capacité de régénérer la lumière.
Un nouveau matériau utilisé pour fabriquer des cellules solaires peut non seulement convertir la lumière en électricité, mais également se régénérer, émettant de la lumière qui sera à nouveau réabsorbée.
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Panneaux solaires. Photo : Reuters |
Business Insiderrapport principalUne étude publiée dans la revue Science le 17 mars indique qu'un matériau hybride entre l'halogénure de plomb (un sel de plomb et un élément halogène - chlore, fluor, brome, iode) et le minerai de pérovskite (CaTiO3) a la capacité d'absorber la lumière du soleil, de créer des particules chargées électriquement puis d'émettre de la lumière par lui-même.
« Nous savions que ce matériau absorbait très bien la lumière et générait des porteurs de charge », a déclaré le Dr Felix Deschler, co-auteur de l'étude, de l'Université de Cambridge, au Royaume-Uni. « Nous avons également montré qu'il pouvait régénérer des photons lumineux. »
Les cellules solaires fonctionnent en absorbant l’énergie lumineuse – les photons – en transférant cette énergie en particules chargées électriquement et en créant un courant électrique.
Les batteries hybrides halogénure de plomb-pérovskite sont connues depuis longtemps pour leur excellente efficacité de conversion d'énergie, mais l'équipe de Deschler a également démontré que les pérovskites peuvent en fait émettre de la lumière après le processus pour être à nouveau réabsorbées.
En conséquence, ces cellules agissent comme des concentrateurs, capables de générer plus d’énergie, augmentant la tension à un niveau plus élevé avec une source lumineuse donnée, par rapport aux matériaux qui ne sont pas capables de recycler la lumière.
« Le rendement actuel des cellules solaires est d'environ 20 à 21 %, tandis que le rendement maximal théorique est de 33 %. Nos recherches pourraient ouvrir la voie à un tel rendement. »a déclaré Deschler.
Le rendement d'une cellule solaire est le pourcentage d'énergie lumineuse qu'elle peut convertir en électricité. Selon les calculs thermodynamiques théoriques de 1961 de William Shockley et Hans Queisser, la limite de ce rendement est de 33 %.
Selon les chercheurs, ce matériau est non seulement très efficace, mais également facile à produire, peu coûteux et possède un potentiel de commercialisation.
« On aurait du mal à croire qu'il puisse reproduire la lumière, tant il est simple à fabriquer comparé à d'autres », explique Deschler. « Notre matériau est également très économique et polyvalent. »
Les procédés actuels de fabrication de cellules solaires nécessitent un contrôle sur la formation des structures matérielles.Les impuretés mélangées à la structure cristalline laissent une « zone défectueuse » dans le matériau, réduisant sa capacité à absorber la lumière. Mais le nouveau matériau fait exception à cette règle.
« Nous essayons de comprendre pourquoi ce matériau est plus performant que d'autres »,a déclaré Deschler.
Les chercheurs espèrent susciter l’intérêt des fabricants de panneaux solaires à la recherche d’un moyen moins coûteux et plus efficace d’exploiter cette source d’énergie.
Selon VNE