Cellule solaire : du carbone à la place du silicium !

Des chercheurs de l’Université de l’Indiana dirigés par le chimiste Liangshi Li, ont trouvé un moyen d’incorporer des feuilles de carbone dans les modules solaires, un procédé efficace pour fabriquer des panneaux solaires à bas coûts et également non toxiques.

Le carbone est en effet une matière abondante et bon marché, qui sous la forme de graphène serait en mesure d’absorber une large gamme de fréquences de lumière. En gros, le graphène est matérialisé par une simple feuille de carbone, d’un atome d’épaisseur. Sachez qu’un empilement de graphène constitue en réalité, le graphite, une matière bien connue des sportifs.

La taille de la feuille de graphène aurait son importance dans la constitution du panneau solaire. Cette dernière doit être assez grande pour pouvoir recueillir des photons, sans pour autant l’être en excès. En effet, l’utilisation de trop grandes feuilles de graphène fait qu’elles deviennent collantes et se soudent entre elles, bloquant au passage le flux d’électricité.

Pour résoudre ce problème, M. Li et ses collègues ont enfermé les atomes de la couche de graphène dans une cage hexagonale constituée de carbone et d’hydrogène, empêchant du coup les feuilles de se toucher.

Pour tester l’efficacité de leurs panneaux solaires à base de graphène, l’équipe de recherche a utilisé du dioxyde de titane, une substance où les électrons peuvent circuler et donc être transférés. Les résultats ont montré que les feuilles absorbent une quantité importante de lumière dans le visible jusqu’à proche de l’infrarouge, soit de 200 à 900 nanomètres, avec une absorption maximale à hauteur des 591 nanomètres.

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Maintenant que les scientifiques ont réussi à collecter de l’énergie au moyen de panneaux solaires à base de carbone, ils vont tenter de reconstituer des feuilles de graphène dont les extrémités seront pourvues de dioxyde de titane. Cette combinaison qui améliorera l’efficacité des cellules solaires permettra par la suite de convertir l’énergie récoltée en électricité.

Cependant, cette deuxième étape n’a pas encore été validée et reste soumise à de nombreuses interrogations. "L’absorption de l’énergie du soleil est une étape préalable obligatoire", a déclaré M. Li. "La phase de conversion de l’énergie en électricité en est une autre. Nous pensons avoir un bon départ." a t’il ajouté.