Les nanotechnologies pour conduire et générer du courant

Une équipe de chercheurs de l’Université d’Harvard a mis au point des câbles nanoscopiques qui non seulement conduisent l’électricité, mais génèrent leur propre courant à partir de l’énergie solaire.

Des centaines de fois plus petits que des cheveux (100 nanomètres), ces nano-câbles photoensibles sont formés de 3 sortes de silicium différents.

Ils sont constitués d’un noyau entouré de deux couches. Des électrons sont générés par la lumière sur la partie extérieure des câbles et pénètrent à l’intérieur à travers des micropores.

Avec une production de 20 milliardième de watt, ils pourraient alimenter des appareils à une échelle nanoscopique.

"L’idée de créer des cellules photovoltaïques à échelle nanoscopique n’est pas nouvelle, explique le Professeur Lieber, mais jusqu’à présent, on utilisait des composants organiques en combinaison avec des nanostructures semi-conductrices, qui ont une efficacité moindre, et qui se dégradaient au contact d’une lumière naturelle concentrée."

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Les matériaux développés par Lieber et son équipe de chercheurs présentent de nombreux avantages par rapport aux nano-câbles existants :
Plus efficaces, ils convertissent 3,4 % de la lumière du soleil en électricité tout en étant capables de supporter une lumière concentrée sans dégradation, gagnant ainsi environ 5% en efficacité. Quant à leur coût de conception, il est équivalent à celui d’autres cellules photovoltaïques nanoscopiques

Cette technologie pourrait notamment connaître des applications dans la lutte contre le bioterrorisme : Lieber a en effet développé des capteurs permettant de détecter un virus seul, ou toute autre particule. Ces nano-câbles peuvent également détecter un neurone individuel, ou une cellule cancéreuse.

Pour le moment, les nano-câbles ne sont pas encore assez efficaces pour connaître une application commerciale, reconnaît Lieber.
Les cellules solaires commerciales ont une efficacité de 20% environ, contre 3,4 % pour ses nano-cellules solaires.

"La vraie [question] est de savoir s’il existe une nouvelle géométrie qui nous conduira à une meilleure technologie photovoltaïque, explique Lieber, Nous avons travaillé sur de la géométrie coaxiale."

Si elles pouvaient atteindre 10 à 15 %, leur coût de production ( Elles sont constituées de matériaux relativement peu chers, et n’ont pas besoin d’un environnement propre) pourrait permettre une exploitation à grande échelle

"Il n’y a pas de raison physique qui les empêcherait de produire davantage. Je suis plutôt optimiste, conclut-il, nous parviendrons à résoudre le problème de leur efficacité"

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Thomas
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Thomas

silicon = silicium en français