Des scientifiques de l'Université nationale australienne (ANU) ont, pour la première fois, a démontré le potentiel maximal des matériaux 2D ultrafins pour générer de l'électricité à l'aide de la lumière du soleil.

Les matériaux 2D pourraient un jour révolutionner la technologie comme les cellules solaires, téléphones mobiles et appareils de détection.

Alors que les scientifiques étudient ces matériaux depuis un certain temps, leur potentiel pour des applications telles que les cellules solaires et les détecteurs de lumière a été difficile à quantifier.

L'équipe de recherche, dirigé par le Dr Hieu Nguyen, a utilisé une approche innovante pour montrer la tension maximale réalisable grâce à l'absorption de la lumière pour les matériaux minces à un seul atome.

"Ces monocouches sont des centaines de milliers de fois plus fines qu'un cheveu humain. Si elles étaient enduites sur les vitres de votre voiture, écran de téléphone portable, ou même votre montre, vous les verriez à peine, " a déclaré le Dr Nguyen.

"Un jour, une vitre de voiture ou un écran de téléphone portable pourrait capter la lumière du soleil pour s'auto-alimenter."

Les chercheurs de l'ANU ont utilisé du ruban adhésif et un microscope spectroscopique pour calculer le potentiel maximal de la technologie.

« Nous avons commencé avec un gros matériau et nous avons juste utilisé le ruban adhésif pour « exfolier » couche par couche, jusqu'à ce qu'il ne reste qu'une seule couche d'atomes, ", a déclaré le candidat au doctorat Mike Tebyetekerwa.

"Cela nous donne la forme la plus vierge du matériau, nous permettant de vraiment comprendre son potentiel réel."

L'équipe a ensuite étudié la lumière émise par les différents matériaux à l'aide d'un microscope équipé d'une caméra sensible et d'un détecteur.

« De cette façon, nous pouvons simplement « regarder » les matériaux, et prédire leurs performances potentielles en fonction des propriétés de la lumière détectée, ", a déclaré M. Tebyetekerwa.

Les résultats montrent ultra-mince, extrêmement léger, les monocouches transparentes devraient convenir aux cellules solaires haute tension.

Selon le Dr Nguyen, ils pourraient fournir une tension de plus de 1 V, aussi puissante que les technologies solaires établies.

"C'est important car cela donne aux scientifiques une cible vers laquelle travailler en termes de production électrique. Nous avons validé nos calculs en utilisant d'autres matériaux semi-conducteurs en vrac, " a déclaré le Dr Nguyen.

"C'est excitant que quelque chose de presque invisible à l'œil nu puisse encore absorber la lumière du soleil et la convertir efficacement en électricité."