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Première cellule photovoltaïque "tout carbone"

Hugo Leroux
Première cellule photovoltaïque

La cellule souple consiste en une couche active prise en sandwich entre deux électrodes

© DR

Des chercheurs de l'Université de Stanford viennent de mettre au point la première cellule photovoltaïque entièrement constituée de carbone. Ils veulent ainsi alléger les coûts de fabrication et de matière première des cellules traditionnelles au silicium. La performance tient notamment à l’élaboration d'électrodes transparentes.

La cellule photovoltaïque souple dévoilée dans la revue ACS nano du 31 octobre n'affiche que des composants à base de carbone. Selon le professeur Zhenan Bao de l'Université de Stanford, qui a dirigé les travaux, cette cellule pourrait constituer une alternative prometteuse aux technologies traditionnelles à partir de silicium.

Les différentes parties en carbone ont été entièrement assemblées par déposition de couches en solution. Un procédé potentiellement plus économique que les étapes multiples de fabrication des cellules en silicium. « Pour le futur, on peut envisager des marchés alternatifs où les cellules flexibles seraient déposées sur la surface des bâtiments », explique Zhenan Bao dans un communiqué.

La cellule mise au point par l’équipe du professeur Bao consiste en une couche photo-active, absorbant la lumière, prise en sandwich entre deux couches d’électrodes. L’innovation tient à la confection des électrodes. Les constituants traditionnels des électrodes souples – dont le très rare oxyde d’indium étain (ITO) - y ont été remplacés par un alliage de graphene et de nanotubes de carbone.

La couche active est quant à elle constituée de nanotubes de carbone et de "bucky balls", une structure de carbone en forme de ballon de football. L’équipe de recherche a déposé un brevet pour le système dans son ensemble.

Le rendement de la cellule, qui n’absorbe la lumière que dans l’infrarouge, plafonne à moins de 1%. Pour l’améliorer, les chercheurs travaillent sur des matériaux capables d’élargir son spectre d’absorption.

Hugo Leroux
 

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