Le silicium noir pourrait augmenter l'efficacité des cellules solaires en exploitant également la lumière infrarouge
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Doubler l'efficacité de cellules solaires, ce qui rend ceux actuellement utilisés encore meilleurs. Comme, comment? En utilisant le noir. Pour être honnête, l'idée n'est pas nouvelle. Il y a deux ans, des chercheurs de l'université technique de Munich avaient proposé des « wafers noirs » pour produire un photovoltaïque plus performant.
Aujourd'hui, les chercheurs du Institut Fraunhofer des télécommunications qui ont pensé à profiter des spéciaux cellules solaires en silicium noir conçu pour absorber la partie du spectre solaire encore inutilisée aujourd'hui.
Les cellules solaires convertissent actuellement je trois quarts de l'énergie contenue dans le spectre solaire en énergie électrique, perdant complètement le « spectre infrarouge ». À l'inverse, les cellules solaires en silicium noir sont spécifiquement conçues pour absorber cette partie, doublant ainsi l'efficacité énergétique globale.
Chiffres en main, environ un quart du spectre du Soleil il se compose de rayonnement infrarouge, qui ne peut pas être converti par les normales cellules solaires. Pour dépasser cette limite, l'équipe allemande a décidé d'utiliser le silicone noir, un matériau qui absorbe presque toute la lumière du soleil qu'il frappe, y compris le rayonnement infrarouge, et la transforme en énergie électrique.
De quoi s'agit-il? Ce matériau est produit en irradiant du silicium standard avec des impulsions laser femtosecondes spéciales, comme l'a expliqué le Dr Stefan Kontermann, qui a dirigé le groupe de recherche. "Cela modifie la surface et intègre des atomes de soufre dans le réseau de silicium, rendant le matériau traité noir." Si les fabricants équipaient leurs cellules solaires de ce silicium noir, ils pourraient augmenter considérablement l'efficacité des cellules, leur permettant d'exploiter pleinement l'ensemble du spectre solaire.
Et c'est ce que les chercheurs ont fait doublé l'efficacité du silicium noir dans les cellules solaires avec la production d'électricité à partir du spectre infrarouge. "Nous avons découvert cela en modifiant la forme de l'impulsion laser utilisée pour irradier le silicium", a-t-il ajouté. contremaître. Il suffisait d'introduire cette nouveauté pour obtenir des résultats notables.
"Nous avons utilisé des impulsions laser pour modifier le soufre intégré, afin de maximiser le nombre d'électrons qui peuvent remonter, minimiser le nombre de ceux qui peuvent remonter" et donc se disperser.
Le projet, appelé Impulsions lumineuses personnalisées a été l'un des gagnants du concours de cette année '365 lieux au pays des idées', dont la cérémonie de remise des prix aura lieu à Goslar le 11 octobre.
Les chercheurs ont déjà réalisé des prototypes de cellules solaires en silicium noir et leur prochaine étape consistera à essayer de fusionner ces cellules avec une technologie commerciale.
Francesca Mancuso
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