(PhysOrg.com) -- En peaufinant la plus petite des pièces, un trio d'ingénieurs de l'Université de Buffalo espère augmenter considérablement la quantité de lumière solaire que les cellules solaires convertissent en électricité.

Avec des collègues militaires, les chercheurs de l'UB ont montré que l'intégration de points quantiques chargés dans des cellules photovoltaïques peut améliorer la production électrique en permettant aux cellules de capter la lumière infrarouge, et en augmentant la durée de vie des photoélectrons.

La recherche a été publiée en ligne en mai dernier dans la revue Lettres nano . L'équipe de recherche comprenait Vladimir Mitin, Andreï Sergueïev et Nizami Vagidov, les membres du corps professoral du département de génie électrique de l'UB ; Kitt Reinhardt du Bureau de la recherche scientifique de l'Air Force; et John Little et l'experte en nanofabrication avancée Kimberly Sablon du U.S. Army Research Laboratory.

Mitine, Sergeev et Vagidov ont fondé une entreprise, OPtoElectronic Nanodevices LLC. (OUVRIR SARL.), apporter l'innovation sur le marché.

L'idée d'intégrer des points quantiques dans des panneaux solaires n'est pas nouvelle :selon Mitin, les scientifiques avaient proposé il y a une dizaine d'années que cette technique pouvait améliorer l'efficacité en permettant aux panneaux de récolter invisibles, lumière infrarouge en plus de la lumière visible. Cependant, des efforts intensifs dans cette direction ont jusqu'ici rencontré un succès limité.

Les chercheurs de l'UB et leurs collègues ont non seulement utilisé avec succès des points quantiques intégrés pour récolter la lumière infrarouge; ils ont poussé la technologie un peu plus loin, en utilisant un dopage sélectif afin que les points quantiques à l'intérieur de la cellule solaire aient une charge intégrée importante.

Cette charge intégrée est bénéfique car elle repousse les électrons, les forçant à voyager autour des points quantiques. Autrement, les points quantiques créent un canal de recombinaison pour les électrons, essentiellement "capturer" les électrons en mouvement et les empêcher de contribuer au courant électrique.

La technologie a le potentiel d'augmenter l'efficacité des cellules solaires jusqu'à 45 pour cent, dit Mitine, un professeur distingué SUNY. Par le biais du Bureau des sciences de l'UB, Transfert de technologie et sensibilisation économique (STOR), lui et ses collègues ont déposé des demandes de brevet provisoires pour protéger leur technologie.

« Les technologies propres profiteront vraiment à la région, l'état, le pays, " a déclaré Mitin. "Avec des cellules solaires à haute efficacité, les consommateurs peuvent économiser de l'argent et les fournisseurs peuvent avoir un champ solaire plus petit qui produit plus d'énergie."

Mitin et ses collègues ont déjà investi beaucoup de temps dans le développement des points quantiques avec une charge intégrée, surnommés « Q-BIC ». Pour améliorer encore la technologie et la mettre sur le marché, OPEN LLC recherche maintenant des financements auprès d'investisseurs privés et de programmes fédéraux.