Des chercheurs de la section Matériaux optoélectroniques de l'Université de technologie de Delft aux Pays-Bas et de Toyota Europe ont démontré que plusieurs électrons mobiles peuvent être produits par l'absorption d'une seule particule lumineuse dans des films de points quantiques couplés. Ces multiples électrons peuvent être récoltés dans des cellules solaires avec une efficacité accrue. Les chercheurs ont publié leurs découvertes dans le numéro d'octobre de la revue scientifique Lettres nano .
Un moyen d'augmenter l'efficacité des cellules solaires bon marché est l'utilisation de nanoparticules semi-conductrices, aussi appelés points quantiques. En théorie, l'efficacité de ces cellules peut être augmentée à 44%. Cela est dû à un effet intéressant qui se produit efficacement dans ces nanoparticules :la multiplication des porteurs. Dans les cellules solaires actuelles, une particule de lumière absorbée ne peut exciter qu'un électron, tandis que dans une cellule solaire à points quantiques, une particule lumineuse peut exciter plusieurs électrons. La multiplication du nombre d'électrons entraîne l'augmentation du courant dans les cellules solaires, augmentant l'efficacité globale de conversion de puissance.
Multiplication de porteurs
Il y a plusieurs années, il a été démontré que la multiplication des porteurs est plus efficace dans les points quantiques que dans les semi-conducteurs traditionnels. Par conséquent, ces points quantiques font actuellement l'objet d'études approfondies dans le monde entier pour une utilisation dans les cellules solaires. Un problème avec l'utilisation de la multiplication des porteurs est que les charges produites ne vivent que très peu de temps (environ 0,00000000005 s) avant d'entrer en collision les unes avec les autres et de disparaître via un processus de désintégration connu sous le nom de recombinaison Auger. Le principal défi actuel est de prouver qu'il est encore possible de faire quelque chose d'utile avec eux.
Frais de téléphonie mobile
Les chercheurs de Delft ont maintenant démontré que même ce temps très court est suffisamment long pour séparer les multiples électrons les uns des autres. Ils ont préparé des films de points quantiques dans lesquels les électrons peuvent se déplacer si efficacement entre les points quantiques qu'ils deviennent libres et mobiles avant le temps nécessaire pour disparaître via la recombinaison Auger. Dans ces films, jusqu'à 3,5 électrons libres sont créés par particule lumineuse absorbée. De cette façon, ces électrons ne survivent pas seulement, ils sont capables de se déplacer librement à travers le matériau pour être disponibles pour la collecte dans une cellule solaire.
