💡 Comment réduire sa facture d'énergie ? [ gratuit ]
jeudi, mars 26, 2026
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Un matériau promet une efficacité quantique de plus de 190 % dans les cellules solaires

Un matériau promet une efficacité quantique de plus de 190 % dans les cellules solaires

par La rédaction
15 avril 2024
en Renouvelable, Solaire

Des chercheurs américains ont développé un matériau qui démontre le potentiel d’augmenter considérablement l’efficacité des panneaux solaires. Ce nouveau matériau quantique vise à améliorer d’une manière significative la conversion de l’énergie solaire, jouant ainsi un rôle crucial dans la réponse aux besoins énergétiques mondiaux.

Un prototype utilisant ce matériau comme couche active dans une cellule solaire présente une absorption photovoltaïque moyenne de 80%, un taux élevé de génération de porteurs photoexcités et une efficacité quantique externe (EQE) allant jusqu’à 190%, un niveau sans précédent. Cette mesure dépasse largement la limite théorique d’efficacité de Shockley-Queisser pour les matériaux à base de silicium et propulse le domaine des matériaux quantiques pour le photovoltaïque vers de nouveaux sommets.

Chinedu Ekuma, professeur de physique, qui a publié un article sur le développement du matériau avec Srihari Kastuar, doctorant à Lehigh, dans la revue Science Advances, souligne : « Ce travail représente un bond en avant significatif dans notre compréhension et notre développement de solutions énergétiques durables, mettant en évidence des approches innovantes qui pourraient redéfinir l’efficacité et l’accessibilité de l’énergie solaire dans un avenir proche. »

Des états de bande intermédiaires distinctifs

Le bond d’efficacité du matériau est en grande partie attribuable à ses «états de bande intermédiaires» distinctifs, des niveaux d’énergie spécifiques positionnés dans la structure électronique du matériau d’une manière qui les rend idéaux pour la conversion de l’énergie solaire.

Ces états ont des niveaux d’énergie situés dans les sous-bandes interdites optimales – des plages d’énergie où le matériau peut efficacement absorber la lumière du soleil et produire des porteurs de charge – d’environ 0,78 et 1,26 électron-volts. De plus, le matériau offre des performances particulièrement élevées en termes d’absorption dans les régions infrarouge et visible du spectre électromagnétique.

Dépasser les limites traditionnelles de l’EQE

Dans les cellules solaires traditionnelles, l’EQE maximale est de 100%, représentant la génération et la collecte d’un électron pour chaque photon absorbé de la lumière du soleil. Certains matériaux et configurations avancés développés ces dernières années ont toutefois démontré la capacité de générer et de collecter plus d’un électron à partir de photons à haute énergie, représentant une EQE de plus de 100%.

Bien que ces matériaux à génération d’excitons multiples (MEG) ne soient pas encore largement commercialisés, ils ont le potentiel d’augmenter considérablement l’efficacité des systèmes d’énergie solaire. Dans le matériau développé par Lehigh, les états de bande intermédiaires permettent de capturer l’énergie des photons qui est perdue par les cellules solaires traditionnelles, notamment par réflexion et production de chaleur.

Articles à explorer

Les opérations d'IA menées à l'aide de grands centres de serveurs, comme celui-ci au Sandia National Laboratory, ou le xAI Colossus à Memphis, ou encore d'autres en cours de construction tels que Stargate de Microsoft et OpenAI, peuvent consommer autant d'énergie qu'une ville de petite ou moyenne taille

De nouveaux modèles d’IA pourraient réduire drastiquement la consommation d’énergie

26 mars 2026
La cellule solaire à triple jonction (54 cm²).

Efficacité record pour les cellules solaires triple jonction pérovskite-silicium

22 mars 2026

Tirer parti des lacunes de van der Waals

Les chercheurs ont développé ce nouveau matériau en tirant parti des «lacunes de van der Waals», des espaces atomiquement petits entre les matériaux bidimensionnels en couches. Ces lacunes peuvent confiner des molécules ou des ions, et les spécialistes des matériaux les utilisent couramment pour insérer, ou « intercaler », d’autres éléments afin d’ajuster les propriétés des matériaux.

Pour développer leur nouveau matériau, les chercheurs de Lehigh ont inséré des atomes de cuivre zerovalent entre des couches d’un matériau bidimensionnel composé de séléniure de germanium (GeSe) et de sulfure d’étain (SnS).

De la modélisation informatique à la preuve de concept

Ekuma, expert en physique computationnelle de la matière condensée, a développé le prototype comme preuve de concept après une modélisation informatique approfondie du système qui a démontré un potentiel théorique prometteur.

«Sa réponse rapide et son efficacité accrue indiquent fortement le potentiel du GeSe/SnS intercalé au Cu en tant que matériau quantique pour une utilisation dans des applications photovoltaïques avancées, offrant une voie pour l’amélioration de l’efficacité dans la conversion de l’énergie solaire», a-t-il précisé. «C’est un candidat prometteur pour le développement de cellules solaires de nouvelle génération à haute efficacité, qui joueront un rôle crucial dans la réponse aux besoins énergétiques mondiaux.»

Vers une intégration future dans les systèmes d’énergie solaire

Bien que l’intégration du matériau quantique nouvellement conçu dans les systèmes d’énergie solaire actuels nécessitera des recherches et des développements supplémentaires, Chinedu Ekuma souligne que la technique expérimentale utilisée pour créer ces matériaux est déjà très avancée. Les scientifiques ont, au fil du temps, maîtrisé une méthode qui insère avec précision des atomes, des ions et des molécules dans les matériaux.

Cette avancée scientifique ouvre de nouvelles perspectives pour l’optimisation de l’efficacité des cellules solaires, contribuant ainsi à relever les défis énergétiques de notre époque. Les travaux de l’équipe de l’Université de Lehigh témoignent du potentiel des matériaux quantiques pour révolutionner le domaine du photovoltaïque et offrir des solutions durables pour un avenir énergétique plus propre.

Légende illustration : Schéma de la cellule solaire à couche mince avec CuxGeSe/SnS comme couche active. Crédit : Ekuma Lab / Lehigh University

Article : « Chemically Tuned Intermediate Band States in Atomically Thin CuxGeSe/SnS Quantum Material for Photovoltaic Applications » – DOI: 10.1126/sciadv.adl6752

Partager l'article avec :
  WhatsApp   LinkedIn   Facebook   Telegram   Email
Tags: cellule solaireefficaciteGeSeSnS
Article précédent

Première mondiale : le magnétisme induit à température ambiante

Article suivant

Des absorbeurs solaires efficaces même à 1000°C : le pari de chercheurs

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Le système d'électrolyse de l'eau de mer à double cathode mis au point par l'équipe de recherche
Hydrogène

Le problème résolu des dépôts en électrolyse de l’eau de mer avec un système à double électrode

il y a 3 jours
La cellule solaire à triple jonction (54 cm²).
Solaire

Efficacité record pour les cellules solaires triple jonction pérovskite-silicium

il y a 5 jours
Le Myriophyllum verticillatum effectue la photosynthèse sous l'eau ; l'oxygène ainsi produit est acheminé le long des tiges et des nervures des feuilles vers les extrémités grâce à l'action combinée de la gravité et de la membrane des bulles foliaires, avant de se détacher finalement de la surface du Myriophyllum verticillatum.
Hydrogène

Des électrodes 3D inspirées des plantes débloquent la production ultra-rapide d’hydrogène

il y a 5 jours
Solaire B2B : VLD SOLAR accélère la transition en Tunisie
Solaire

Solaire B2B : VLD SOLAR accélère la transition en Tunisie

il y a 5 jours
Les parcs d'attractions français s'équipent de centrales solaires en autoconsommation
Solaire

Les parcs d’attractions français s’équipent de centrales solaires en autoconsommation

il y a 1 semaine
Capacité solaire des Émirats arabes unis à atteindre 32,3 GW d'ici 2035
Renouvelable

La capacité solaire des Émirats arabes unis devrait atteindre 32,3 GW d’ici 2035

il y a 1 semaine
Ingénierie de l'interface microbienne-électrochimique : synergie des composites co-fe nano biochar pour une meilleure canalisation des électrons afin de modifier la voie métabolique dans la production de biohydrogène par stimulation lumineuse
Hydrogène

Un biochar dopé aux métaux pour stimuler la production d’hydrogène propre à partir de déchets agricoles

il y a 2 semaines
La compétitivité des carburants bas carbone dépend de la localisation
Hydrogène

La compétitivité des carburants bas carbone dépend de la localisation

il y a 2 semaines
Plus d'articles
Article suivant
Des absorbeurs solaires efficaces même à 1000°C : le pari de chercheurs

Des absorbeurs solaires efficaces même à 1000°C : le pari de chercheurs

L'espoir d'un traitement innovant pour les troubles neurologiques

L'espoir d'un traitement innovant pour les troubles neurologiques

Un filtre intelligent de 10 000 pixels pour un traitement visuel inédit 

Un filtre intelligent de 10 000 pixels pour un traitement visuel inédit 

Inscription newsletter

Tendance

Transport routier français en crise face à la fiscalité désavantageuse du carburant
Mobilité

Le transport routier français en crise face à la fiscalité désavantageuse du carburant

par La rédaction
26 mars 2026
0

L'Union TLF, organisation professionnelle du transport routier, demande au gouvernement français d'aligner temporairement la fiscalité du gazole...

EPI connectés et nouveaux matériaux : les innovations qui transforment l'industrie

EPI connectés et nouveaux matériaux : les innovations qui transforment l’industrie

26 mars 2026
Une galaxie voisine se transforme sous les yeux des astronomes

Une galaxie voisine se transforme sous les yeux des astronomes

26 mars 2026
La découpe de motifs dans des matériaux élastiques permet de déplier ces derniers pour leur donner de nouvelles formes, et des chercheurs ont désormais démontré qu'il était possible de contrôler l'ordre dans lequel ce dépliage s'effectue en magnétisant les matériaux. Ces travaux constituent une avancée fondamentale dans notre compréhension du comportement des métamatériaux et ont également démontré leur utilité dans des applications visant à absorber l'énergie cinétique.

Comment les aimants influencent le comportement des métamatériaux ?

26 mars 2026
Un « consortium » de bactéries coopérant pour digérer les phtalates, un défi impossible en solo

Un « consortium » de bactéries coopérant pour digérer les phtalates, un défi impossible en solo

26 mars 2026

Points forts

Comment les aimants influencent le comportement des métamatériaux ?

Un « consortium » de bactéries coopérant pour digérer les phtalates, un défi impossible en solo

Toutes les forêts ne refroidissent pas la Terre

De nouveaux modèles d’IA pourraient réduire drastiquement la consommation d’énergie

Un robot de recherche pense par lui-même

Cadmium : l’urgence d’une dépollution à la racine pour assainir notre alimentation

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme AMAZON

Articles récents

Transport routier français en crise face à la fiscalité désavantageuse du carburant

Le transport routier français en crise face à la fiscalité désavantageuse du carburant

26 mars 2026
EPI connectés et nouveaux matériaux : les innovations qui transforment l'industrie

EPI connectés et nouveaux matériaux : les innovations qui transforment l’industrie

26 mars 2026
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com