Les scientifiques de l'USC ont développé une voie potentielle vers des produits bon marché, des cellules solaires stables fabriquées à partir de nanocristaux si petits qu'ils peuvent exister sous forme d'encre liquide et être peints ou imprimés sur des surfaces transparentes.

Les nanocristaux solaires mesurent environ quatre nanomètres, ce qui signifie que vous pouvez en contenir plus de 250, 000, 000, 000 sur la tête d'une épingle — et les faire flotter dans une solution liquide, donc "comme vous imprimez un journal, vous pouvez imprimer des cellules solaires, " a déclaré Richard L. Brutchey, professeur assistant de chimie à l'USC Dornsife College of Letters, Arts et Sciences.

Brutchey et le chercheur postdoctoral de l'USC David H. Webber ont développé un nouveau revêtement de surface pour les nanocristaux, qui sont constitués du séléniure de cadmium semi-conducteur. Leurs recherches font l'objet d'un "article brûlant" ce mois-ci dans la revue internationale de chimie inorganique Opérations Dalton .

Les cellules solaires à nanocristaux liquides sont moins chères à fabriquer que les cellules solaires à plaquettes de silicium monocristallin disponibles, mais ne sont pas aussi efficaces pour convertir la lumière du soleil en électricité. Brutchey et Webber ont résolu l'un des problèmes clés des cellules solaires liquides :comment créer un liquide stable qui conduit également l'électricité.

Autrefois, des molécules de ligands organiques ont été attachées aux nanocristaux pour les maintenir stables et les empêcher de se coller les uns aux autres. Ces molécules ont également isolé les cristaux, rendant le tout terrible à conduire l'électricité.

« Cela a été un vrai défi dans ce domaine, " a déclaré Brutchey.

Brutchey et Webber ont découvert un ligand synthétique qui fonctionne non seulement bien pour stabiliser les nanocristaux, mais construit en fait de minuscules ponts reliant les nanocristaux pour aider à transmettre le courant.

Avec un processus à relativement basse température, la méthode des chercheurs permet également la possibilité que les cellules solaires puissent être imprimées sur du plastique au lieu du verre sans aucun problème de fusion, ce qui donne un panneau solaire flexible qui peut être façonné pour s'adapter n'importe où.

Alors qu'ils poursuivent leurs recherches, Brutchey a déclaré qu'il prévoyait de travailler sur des nanocristaux construits à partir de matériaux autres que le cadmium, qui est limité dans les applications commerciales en raison de la toxicité.

« Alors que la commercialisation de cette technologie est encore dans des années, nous voyons une voie claire vers l'intégration dans la prochaine génération de technologies de cellules solaires, " a déclaré Brutchey.