Une nouvelle technique de pulvérisation solaire

Le professeur Illan Kramer et son équipe ont inventé une nouvelle façon de pulvériser des cellules solaires sur des surfaces souples en utilisant des matériaux sensibles à la lumière et connus sous le nom de points quantiques colloïdaux (CQDs).

Ce procédé constitue une étape majeure pour faciliter la production de cellules solaires par pulvérisation et la rendre économique.

"Mon rêve est qu’un jour, des techniciens munis d’un sac à dos à la ‘Ghostbusters’ viennent chez vous pulvériser votre toit", a déclaré I. Kramer, chercheur au département de génie électrique et informatique de l’Université de Toronto.

Les impressions CQDs sur films souples pourraient être utilisées pour recouvrir toutes sortes de surfaces de formes étranges, allant des meubles de jardin à l’aile d’un avion. Une surface de la taille du toit de votre voiture enrobé d’un film CQDs produirait assez d’énergie pour alimenter 3 ampoules de 100 watts ou 24 lampes fluorescentes compactes.

Le système appelé sprayLD se rapporte au processus de fabrication appelé ALD, dépôt par couches atomiques, dans lequel la matière est déposée sur une surface d’un atome d’épaisseur à la fois.

Jusqu’à présent, il restait impossible d’incorporer des CQDs sensibles à la lumière sur des surfaces à travers un traitement par lots – une approche inefficace, lente et coûteuse dans la chaîne de revêtement chimique.

SprayLD pulvérise un liquide contenant les CQDs directement sur des surfaces souples, telles que du film ou du plastique, à l’image d’une presse à journaux qui applique de l’encre sur un rouleau de papier. Ce procédé de revêtement ‘roll-to-roll’ rend l’intégration de cellules photovoltaïques dans les processus de fabrication existants beaucoup plus simples. Dans deux articles publiés dans les revues ‘Advanced Materials’ et ‘Applied Physics Letters’, le Pr. Kramer a démontré que la méthode de sprayLD pouvait être utilisée sur des matériaux souples, sans perte majeure de l’efficacité des cellules solaires.

Il a construit son dispositif de sprayLD en utilisant des composants facilement disponibles et abordables. Ils proviennent d’une buse de pulvérisation utilisée dans les aciéries pour refroidir l’acier avec une fine brume d’eau, et des aérographes trouvés dans un magasin d’art.

"C’est quelque chose que vous pouvez construire à partir de matériaux de récupération", a déclaré I. Kramer. "Nous pensons que cela permet d’envisager une solution sans compromis afin de passer du traitement par lots au roll-to-roll."

"Comme la technologie solaire par point quantique réalise des progrès en termes de performance, il devient important de déterminer comment rendre cette nouvelle technologie solaire manufacturable," a déclaré le professeur Ted Sargent (ECE), vice-doyen de la Faculté des Sciences et de Génie appliqué de l’Université de Toronto.