L'une des raisons pour lesquelles l'énergie solaire n'a pas été largement adoptée est que les matériaux absorbant la lumière ne sont pas durables. Les matériaux qui captent le rayonnement solaire pour produire de l'énergie surchauffent ou se dégradent souvent avec le temps ; cela réduit leur capacité à concurrencer d'autres sources d'énergie renouvelables comme les éoliennes ou les générateurs hydroélectriques.

Un nouveau protocole vidéo aborde ces questions en présentant une synthèse de deux nanocristaux inorganiques, dont chacun est plus durable que leurs homologues organiques. L'article, Publié dans Journal des expériences visualisées ( Jupiter ), se concentre sur la synthèse en phase liquide de deux nanocristaux qui produisent de l'hydrogène gazeux ou une charge électrique lorsqu'ils sont exposés à la lumière. « Le principal avantage de cette technique est qu'elle permet une tout couplage inorganique de l'absorbeur de lumière et du catalyseur, ", déclare l'auteur principal, le Dr Mikhail Zamkov de l'Université d'État de Bowling Green.

Les nanocristaux de Zamkov sont uniques pour deux raisons :ils séparent les charges de différentes manières en raison de leurs architectures, et ils sont inorganiques et durables. Le premier nanocristal est en forme de bâtonnet, qui permet la séparation de charge nécessaire à la production d'hydrogène gazeux, une réaction connue sous le nom de photocatalyse. Le deuxième nanocristal est composé de couches empilées et génère de l'électricité, étant ainsi photovoltaïque. Parce que les nanocristaux sont inorganiques, ils sont plus faciles à recharger et moins sensibles à la chaleur que leurs homologues organiques. Le matériau photocatalytique inorganique de Zamkov permet une réaction rechargeable lorsqu'il est exposé à des solvants organiques bon marché, alors que dans les réactions photocatalytiques traditionnelles, le catalyseur est souvent irréversiblement dégradé. Les nanocristaux photovoltaïques peuvent également supporter une chaleur plus élevée que les cellules photovoltaïques traditionnelles qui ne dissipent pas bien la chaleur.

« Nous avons mis en place une nouvelle méthode de fabrication de matériaux photocatalytiques et photovoltaïques. Ceci est important principalement en tant que nouvelle stratégie de fabrication de films photovoltaïques 100 % inorganiques, produisant ainsi un panneau solaire plus stable. C'est une conception que vous pourriez atteindre la commercialisation, " dit le Dr Zamkov. " Il est important que ces étapes soient documentées dans un format vidéo, car la synthèse des nanocristaux photocatalytiques et des cellules photovoltaïques sont de longues procédures avec des étapes détaillées. Cela rend notre technique plus visible et accessible."