Les panneaux solaires ultra-minces atteignent une efficacité record

Dans un article publié dans ACS Photonics de l'American Chemical Society , une équipe de l'Université de Surrey a détaillé comment elle a utilisé les caractéristiques de la lumière du soleil pour concevoir une couche en nid d'abeille désordonnée reposant sur une plaquette de silicium. Leur approche trouve un écho dans la nature dans la conception des ailes de papillon et des yeux d'oiseau. La conception en nid d'abeille permet d'absorber la lumière sous n'importe quel angle et emprisonne la lumière à l'intérieur de la cellule solaire, ce qui permet de générer plus d'énergie.

En laboratoire, ils ont atteint des taux d'absorption de 26,3 mA/cm ² , une augmentation de 25 % par rapport au précédent record de 19,72 mA/cm ² atteint en 2017. Ils ont obtenu une efficacité de 21 %, mais prévoient que d'autres améliorations feront grimper le chiffre, ce qui se traduira par des efficacités nettement supérieures à celles de nombreux systèmes photovoltaïques disponibles dans le commerce.

Dr Marian Florescu de l'Institut de technologie avancée (ATI) de l'Université de Surrey a déclaré :« L'un des défis du travail avec le silicium est que près d'un tiers de la lumière rebondit directement dessus sans être absorbée et l'énergie exploitée. Une couche texturée sur le silicium aide à résoudre ce problème et notre conception en nid d'abeille désordonnée, mais hyperuniforme, est particulièrement réussie."

Le Dr Florescu a poursuivi :« Il existe un potentiel énorme pour l'utilisation du photovoltaïque ultra-mince. Par exemple, compte tenu de leur légèreté, ils seront particulièrement utiles dans l'espace et pourraient rendre viables de nouveaux projets extraterrestres. Puisqu'ils utilisent beaucoup moins de silicium, nous espérons qu'il y aura également des économies de coûts ici sur Terre, et qu'il pourrait être possible d'apporter plus d'avantages à l'Internet des objets et de créer des bâtiments à énergie zéro alimentés localement. »