Des scientifiques du Laboratoire Cavendish, - département de Physique de l'Université de Cambridge -, ont mis au point un nouveau type de cellule solaire qui pourrait exploiter l'énergie du soleil beaucoup plus efficacement que les modèles traditionnels.

Les résultats de cette recherche qui ont été publiés le 8 février 2012 dans la revue Nano Letters, montrent que de nouvelles cellules solaires pourraient accroître l'efficacité des panneaux solaires de plus de 25% !

Les panneaux solaires fonctionnent en absorbant l'énergie des particules de lumière, appelées photons, qui génèrent à leur tour des électrons nécessaires à la production d'électricité. Les cellules solaires traditionnelles ne sont pas capables de capter une partie de la lumière du soleil car une grande partie de l'énergie de la lumière absorbée, en particulier les photons bleus, est perdue en chaleur. Cette incapacité à extraire toute l'énergie de tous les différentes couleurs de la lumière simultanément, signifie, que les cellules solaires traditionnelles sont dans l'incapacité de convertir plus de 34% de la lumière du soleil en énergie électrique.

L'équipe de chercheurs dirigée par le professeur Neil Greenham et le Professeur Sir Richard Friend a développé une cellule hybride qui absorbe la lumière rouge tout en exploitant l'énergie additionnelle de la lumière bleue afin d'augmenter le courant électrique. Typiquement, une cellule solaire génère un électron unique pour chaque photon capturé. Cependant, en ajoutant du pentacène, un semi-conducteur organique, les cellules solaires peuvent produire deux électrons pour chaque photon du spectre de la lumière bleue. Cela pourrait permettre ainsi aux cellules solaires de capter jusqu'à 44% de l'énergie solaire.

"Les cellules solaires organiques et hybrides ont un avantage sur la technologie des cellules photovoltaïques à base de silicium parce qu'elles peuvent être fabriquées en grandes quantités à moindre coût en mode rouleau d'impression (Roll to Roll). Cependant, pour une grande partie les coûts d'une centrale solaire se partagent entre le terrain, main d’œuvre, et infrastructures matérielles. Par conséquent, même si les panneaux solaires organiques sont moins chers à produire, nous avons également besoin d'améliorer leur efficacité afin de les rendre plus compétitives" a déclaré Bruno Ehrler, l'auteur principal de l'article.

Les travaux ont été financés par le Conseil britannique de recherches en ingénierie et des sciences physiques (EPSRC)