(PhysOrg.com) -- Une équipe dirigée par un chercheur de l'Université d'État de Caroline du Nord a montré que les dispositifs solaires à base de gel d'eau - des "feuilles artificielles" - peuvent agir comme des cellules solaires pour produire de l'électricité. Les résultats prouvent le concept de fabrication de cellules solaires qui imitent plus étroitement la nature. Elles ont également le potentiel d'être moins chères et plus respectueuses de l'environnement que le porte-drapeau actuel :les cellules solaires à base de silicium.

Les dispositifs pliables sont composés de gel à base d'eau infusé de molécules sensibles à la lumière - les chercheurs ont utilisé de la chlorophylle végétale dans l'une des expériences - couplé à des électrodes recouvertes de matériaux carbonés, tels que les nanotubes de carbone ou le graphite.

Les molécules photosensibles sont "excitées" par les rayons du soleil pour produire de l'électricité, semblable aux molécules végétales qui s'excitent à synthétiser des sucres pour se développer, dit le Dr Orlin Velev de NC State, Professeur Invista de génie chimique et biomoléculaire et auteur principal d'un article publié en ligne dans le Journal de la chimie des matériaux décrivant cette nouvelle génération de cellules solaires.

Velev dit que l'équipe de recherche espère "apprendre à imiter les matériaux par lesquels la nature exploite l'énergie solaire". Bien que des molécules synthétiques sensibles à la lumière puissent être utilisées, Velev dit que les produits d'origine naturelle - comme la chlorophylle - sont également facilement intégrés dans ces appareils en raison de leur matrice eau-gel.

Maintenant qu'ils ont prouvé le concept, Velev dit que les chercheurs travailleront pour affiner les dispositifs photovoltaïques à base d'eau, les rendant encore plus comme de vraies feuilles.

"La prochaine étape est d'imiter les mécanismes d'auto-régénération trouvés dans les plantes, " dit Velev. " L'autre défi est de changer le gel à base d'eau et les molécules photosensibles pour améliorer l'efficacité des cellules solaires. "

Velev imagine même un avenir où les toits pourraient être recouverts de feuilles souples de cellules solaires à feuilles artificielles génératrices d'électricité similaires.

"Nous ne voulons pas trop promettre à ce stade, étant donné que les appareils sont encore d'une efficacité relativement faible et qu'il reste un long chemin à parcourir avant que cela puisse devenir une technologie pratique, " dit Velev. " Cependant, nous pensons que le concept de dispositifs « mous » d'inspiration biologique pour produire de l'électricité pourrait à l'avenir offrir une alternative aux technologies à l'état solide d'aujourd'hui. »