L'une des technologies les plus prometteuses pour fabriquer des cellules photovoltaïques solaires bon marché mais raisonnablement efficaces est devenue beaucoup moins chère. Des scientifiques de l'Université de Toronto au Canada ont montré que le nickel bon marché peut fonctionner aussi bien que l'or pour l'un des contacts électriques critiques qui recueillent le courant électrique produit par leurs cellules solaires à points quantiques colloïdaux.
Le passage au nickel peut réduire de 40 à 80 % les coûts de matériaux déjà faibles de la cellule, dit Lukasz Brzozowski, le directeur du programme de recherche en photovoltaïque dans le groupe du professeur Ted Sargent. Ils présentent leurs recherches le 12 juillet numéro 2010 de Lettres de physique appliquée .
Les points quantiques sont des bits à l'échelle nanométrique d'un matériau semi-conducteur qui sont créés à l'aide de réactions chimiques à haut débit dans des solutions liquides. Comme leurs propriétés varient en fonction de leur taille, des points quantiques peuvent être faits pour correspondre au spectre d'éclairage. La moitié de toute la lumière du soleil, par exemple, est dans les longueurs d'onde infrarouges, dont la plupart ne peuvent pas être collectés par des cellules solaires à base de silicium. Le groupe de Sargent a été le pionnier de la conception et du développement de cellules solaires à points quantiques qui recueillent à la fois la lumière visible et infrarouge. Ils ont atteint une efficacité de conversion de puissance aussi élevée que 5 % et visent à l'améliorer à 10 % avant la commercialisation.
En premier, le nickel n'a pas l'air de faire l'affaire. "C'était entremêlé avec nos points quantiques, former un composé qui bloquait le passage du courant du dispositif, " dit le Dr Ratan Debnath, premier auteur sur l'article du groupe. L'ajout d'un seul nanomètre de fluorure de lithium entre le nickel et les points a créé une barrière qui a arrêté la contamination, et l'efficacité de la cellule est remontée au niveau attendu.
Il s'agit du dernier de plusieurs jalons récents des cellules solaires par les chercheurs canadiens. "Nous avons pu augmenter considérablement l'efficacité de notre photovoltaïque au cours des dernières années et continuer à détenir les records du monde de performance, " dit le professeur Sargent.
