(PhysOrg.com) -- Les cellules solaires pourraient rendre les combustibles fossiles pratiquement superflus s'ils étaient moins chers, mais leur utilisation d'éléments rares et de procédés de fabrication complexes les rend coûteux. Aujourd'hui, IBM Research a développé un prototype de cellule solaire qui résout les deux problèmes, en utilisant le commun, éléments bon marché et utilisant un procédé de fabrication peu coûteux. Leur article est publié dans le Matériaux avancés journal.

Les nouvelles cellules photovoltaïques sont appelées cellules « kesterite », qui sont produits à l'aide d'une technologie d'impression dans laquelle une solution contenant des nanoparticules est appliquée par centrifugation sur un substrat de verre. Selon IBM, leur efficacité est proche de celle des cellules solaires établies.

le chercheur d'IBM David Mitzi, qui est également responsable du département des sciences et technologies photovoltaïques de l'entreprise, ont déclaré vouloir réduire les coûts et utiliser des éléments plus abondants pour les cellules photovoltaïques à couche mince. La technologie actuelle utilise les éléments rares indium et tellure. L'indium est particulièrement rare car il est également utilisé dans la fabrication de transistors transparents et est très demandé pour les systèmes d'affichage à écran plat. En revanche, les cellules à kesterite d'IBM utilisent les éléments communs étain (Sn), zinc (Zn), cuivre (Cu), sélénium (Se), et le soufre (S).

Les nouvelles cellules solaires sont également moins chères à fabriquer, en utilisant une technique d'« impression » qui utilise une solution d'hydrazine contenant du cuivre et de l'étain avec des nanoparticules de zinc dispersées en son sein. La solution est ensuite centrifugée et traitée thermiquement en présence de vapeur de sélénium ou de soufre. Ce procédé est beaucoup moins cher que le procédé de fabrication traditionnel, qui utilise une technique coûteuse à base de vide.

Une équipe du Nagaoka National College of Technology au Japon a produit une cellule de kesterite à couche mince en 2009, qui avait une efficacité de 6,8 pour cent. La cellule kesterite d'IBM a augmenté son efficacité de 40 %. Mitzi a déclaré qu'ils prévoyaient d'augmenter l'efficacité au-dessus de 11%, qui est égal ou meilleur que les cellules solaires traditionnelles.

Les cellules solaires contribuent actuellement à moins de 0,1 % de l'approvisionnement en électricité de la Terre, en grande partie en raison de leur coût et de la rareté de leurs éléments clés. La cellule solaire d'IBM pourrait changer tout cela. IBM va breveter et licencier la technologie et se dit ouverte à des partenariats avec des fabricants de cellules photovoltaïques existants pour la mettre sur le marché.

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