Les panneaux solaires ne sont plus seulement pour les toits - certains bâtiments ont même ces structures génératrices d'énergie sur toutes leurs façades. Mais comme de plus en plus de bâtiments et d'espaces publics intègrent des technologies photovoltaïques, leur couleur noire monotone pourrait laisser les spectateurs déçus. Maintenant, les chercheurs rapportent dans ACS Nano ont créé des panneaux solaires qui prennent des teintes colorées tout en produisant de l'énergie presque aussi efficacement que les panneaux traditionnels.

Les panneaux solaires sont généralement d'un noir profond car leur travail consiste à absorber la lumière, alors qu'une voiture rouge semble rouge car la finition reflète la lumière rouge au lieu de l'absorber. La plupart des tentatives pour donner de la couleur à ces appareils réduiront donc leur capacité à absorber la lumière et à générer de l'énergie. Une alternative consiste à utiliser des sources structurelles de couleur qui tirent parti des formes microscopiques pour ne refléter qu'une partie très étroite et sélective de la lumière, comme les écailles des ailes de papillon.

Cependant, les technologies précédentes tentant d'incorporer une couleur structurelle donnaient aux panneaux une irisation indésirable ou étaient coûteuses à mettre en œuvre à grande échelle. Ainsi, Tao Ma, Ruzhu Wang et leurs collègues ont voulu développer un moyen de donner de la couleur aux panneaux solaires en utilisant un matériau structurel qui serait facile et peu coûteux à appliquer, et qui maintiendrait leur capacité à produire de l'énergie de manière efficace.

L'équipe a pulvérisé une fine couche d'un matériau appelé verre photonique sur les surfaces des cellules solaires. Le verre était constitué d'une fine couche désordonnée de sphères diélectriques microscopiques de sulfure de zinc. Bien que la plupart de la lumière puisse traverser le verre photonique, des couleurs sélectives étaient réfléchies en fonction de la taille des sphères.

En utilisant cette approche, les chercheurs ont créé des panneaux solaires qui ont pris des teintes bleues, vertes et violettes tout en ne faisant chuter l'efficacité de la production d'électricité que de 22,6 % à 21,5 %. Ils ont également découvert que les panneaux solaires fabriqués avec cette couche de verre photonique conservaient leur couleur et leurs performances lors des tests de durabilité standard, et que la fabrication pouvait être étendue. Les chercheurs prévoient d'explorer des moyens de rendre les couleurs plus saturées, ainsi que des méthodes pour obtenir une gamme de couleurs plus large. + Explorer plus loin

Les nanoparticules donnent aux panneaux solaires une couleur verte