Des cellules solaire à base de colorant

Pour fabriquer des cellules solaires à colorant, les oxydes semi-conducteurs sont déposés sur un substrat conducteur. Un colorant est ensuite appliqué sur cette couche d’oxyde. Les électrons des molécules de colorant sont excités par la lumière du soleil et diffusent, à travers l’oxyde semi-conducteur, jusqu’à la zone de contact conductrice. Ils se déplacent ensuite jusqu’à la contre-électrode avant d’être réacheminés vers la couche de colorant à travers un électrolyte. C’est ainsi que ce produit le courant photovoltaïque. Ces cellules, qui sont plus performantes et de moindre coût, devraient être commercialisées d’ici peu.

Parallèlement, l’équipe de scientifiques souhaite intégrer ces cellules dans des tissus ou vêtements pour permettre d’alimenter des appareils électroniques portables ou des batteries. Ces cellules pourraient être fabriquées en divers coloris, assurant ainsi leur popularité.

Le professeur Jürgen Caro, directeur de l’institut, explique que "les cellules traditionnelles en silicium fonctionnent bien mais leur fabrication reste très coûteuse car elle implique des procédés hautes températures consommant beaucoup d’énergie".

Les nouveaux prototypes, en dioxyde de titane, sont déjà en vente. Leur fabrication requiert toujours des températures élevées, de l’ordre de 450 degrés Celsius, mais les scientifiques de Hanovre cherchent à améliorer les procédés pour une fabrication idéalement à température ambiante.

L’étape déterminante dans la fabrication de cellules solaires souples à base de colorant est l’élaboration de films d’oxyde semi-conducteur à des températures suffisamment faibles pour ne pas endommager le substrat plastique conducteur. Dans ce domaine, l’université Leibniz de Hanovre est capable de développer les films d’oxyde de zinc poreux les plus performants au monde.