Les cellules solaires sont désormais monnaie courante, mais elles sont limitées quant aux types de lumière qu’elles peuvent convertir en électricité. Les panneaux solaires standards peuvent capter efficacement la lumière visible, mais une grande partie de l'énergie solaire se situe dans la gamme des UV non visibles, que ces cellules ne peuvent pas utiliser efficacement.
Les chercheurs ont démontré, dans un article publié dans la revue Science, qu'un matériau semi-conducteur spécifique appelé oxyde de bêta-gallium (β-Ga2O3) présente des propriétés de conversion ascendante efficaces, convertissant plusieurs photons de plus faible énergie en un seul photon de plus haute énergie. Ce processus permet au matériau de capter à la fois la lumière visible et la lumière UV, la convertissant ainsi en énergie utilisable.
Le Dr Jingjing Li, chercheur postdoctoral à l'Université de Cambridge et auteur principal de l'étude, a expliqué :« Ce qui rend ce matériau si unique, c'est qu'il peut réaliser une conversion ascendante efficace à température ambiante, ce qui signifie qu'il peut être intégré dans des dispositifs de cellules solaires pratiques. ".
Les chercheurs ont démontré l'efficacité de ce matériau en construisant un prototype et en comparant ses performances à celles d'une cellule solaire conventionnelle constituée du silicium, un matériau largement utilisé. La cellule β-Ga2O3 a affiché une augmentation de 20 % de la production d’électricité, soulignant sa capacité supérieure à capter et à convertir un spectre plus large de lumière solaire.
Le professeur Sir Richard Friend, du laboratoire Cavendish de l'université de Cambridge, et auteur principal de l'étude, a souligné l'impact potentiel de cette découverte. "Notre travail représente une avancée significative dans la libération du plein potentiel de la lumière solaire", a-t-il déclaré. "En capturant la puissance du spectre UV invisible, nous ouvrons de nouvelles possibilités pour des panneaux solaires plus efficaces et plus rentables."
L'équipe de recherche se concentre désormais sur le perfectionnement des propriétés de son matériau semi-conducteur et sur l'optimisation de l'efficacité de son processus de conversion ascendante. Ils pensent que leur technologie a le potentiel d’être largement intégrée aux cellules solaires de nouvelle génération et de révolutionner l’efficacité des systèmes d’énergie solaire.
Dans un monde confronté à une demande énergétique croissante et à des préoccupations environnementales, ces progrès dans l’exploitation de la puissance de la lumière solaire sont extrêmement prometteurs pour une production d’énergie durable et efficace.
