Des recherches menées par l’université de St Andrews an angleterre ont mis en évidence le potentiel de récolte d’énergie par la lumière et le mouvement, en découvrant la composition et les méthodes utilisées pour produire de l’électricité à l’aide d’une famille émergente de semi-conducteurs.
Publiée dans Advanced Functional Materials, la recherche explore le potentiel des pérovskites d’halogénure de faible dimension, démontrant leur capacité à convertir l’énergie ambiante en électricité par le biais de multiples mécanismes, notamment les effets photovoltaïques, piézoélectriques, ferroélectriques et pyroélectriques.
Ces propriétés sont utiles pour le stockage de l’énergie, les dispositifs de mémoire et la récupération de l’énergie thermique.
La collecte d’énergie consiste à convertir l’énergie librement disponible dans l’environnement (qui est autrement gaspillée) en une forme utile d’électricité.
« C’est la première fois que les propriétés ferroélectriques de ce matériau sont étudiées sous forme de film mince », a déclaré le Dr Lethy Krishnan Jagadamma, chercheur principal et lecteur à l’École de physique et d’astronomie. « Nos résultats ouvrent la voie à l’alimentation des capteurs sans fil de l’internet des objets (IoT) dans les environnements intérieurs, où la plupart de ces dispositifs devraient être déployés. »
L’internet des objets (IdO) est l’une des technologies les plus transformatrices du XXIe siècle, en particulier dans des secteurs tels que l’énergie, les soins de santé, les bâtiments intelligents et les villes intelligentes.
L’IdO est le réseau intelligent d’appareils électriques et électroniques connectés à l’internet, qui peuvent communiquer entre eux et réagir rapidement en temps réel. L’IdO est au cœur de toutes les technologies intelligentes et de la quatrième révolution industrielle (Industrie 4.0) – l’automatisation et la numérisation complètes du processus de fabrication.
Avec plus de 18,8 milliards d’appareils connectés utilisés dans le monde – et des projections de 75 milliards d’ici 2030 – les limites des batteries posent des défis importants en termes d’évolutivité, d’impact environnemental et de maintenance.
Les nouveaux matériaux offrent une solution prometteuse. Contrairement aux matériaux traditionnels rigides et peu efficaces, les pérovskites halogénées sont flexibles, légères, rentables et très efficaces pour convertir l’énergie ambiante en énergie utilisable. La recherche souligne également l’impact environnemental du secteur du bâtiment, qui représente près de 30 % de la consommation mondiale d’énergie et 28 % des émissions de CO₂.
L’intégration de l’IdO aux technologies de collecte d’énergie pourrait réduire la consommation d’énergie des bâtiments jusqu’à 45 %, contribuant ainsi de manière significative aux objectifs mondiaux de durabilité.
« Ce travail soutient la vision de l’énergie verte partout et à tout moment », a ajouté Raja Sekhar Muddam, doctorant au sein du groupe de recherche sur la récolte d’énergie de l’université de St Andrews, qui s’est fortement impliqué dans ce travail. « Il s’agit d’une étape cruciale vers la réalisation du plein potentiel de l’industrie 4.0 grâce à des solutions d’alimentation propres et autonomes. »
Article : « Self-Poled Halide Perovskite Ruddlesden-Popper Ferroelectric-Photovoltaic Semiconductor Thin Films and Their Energy Harvesting Properties » – DOI : 10.1002/adfm.202425192
