Une collaboration de recherche de l'Université RMIT avec des scientifiques de premier plan en Australie et au Japon fait progresser les cellules solaires de nouvelle génération.

Le développement de cellules solaires moins chères et moins toxiques utilisant la nanotechnologie est au cœur d'un projet de recherche collaboratif mené par le RMIT, CSIRO et l'Agence japonaise pour la science et la technologie.

L'équipe étudie la synthèse de nanocristaux inorganiques semi-conducteurs en utilisant des éléments peu coûteux et abondants pour des applications de cellules solaires imprimables.

La recherche a récemment été publiée dans la revue à fort impact Journal de l'American Chemical Society .

L'équipe de recherche du RMIT est dirigée par le professeur Yasuhiro Tachibana de la School of Aerospace du RMIT, Génie mécanique et de fabrication.

"L'objectif des industries photovoltaïques a été de réduire les coûts de matériaux et de production des panneaux photovoltaïques, " dit le professeur Tachibana.

"En conséquence, la recherche sur les cellules solaires de prochaine génération a été d'une importance significative car elle se concentre sur le développement de nouveaux nanomatériaux colloïdaux à faible coût et à faible toxicité afin de répondre aux exigences de l'industrie."

Les nanocristaux colloïdaux peuvent être utilisés comme "encre", permettant aux cellules solaires d'être fabriquées rapidement et à moindre coût avec une imprimante.

Actuellement, les éléments cadmium ou plomb dominent la synthèse des nanocristaux colloïdaux, malgré les problèmes de toxicité.

L'équipe de recherche - qui comprend le Dr Joel van Embden de la School of Aerospace, Génie mécanique et manufacturier, et le professeur Kay Latham de la School of Applied Sciences – a exploré des éléments alternatifs pour synthétiser des nanocristaux.

Le Dr van Embden a déclaré : « La synthèse de nanocristaux entièrement nouveaux était l'une des tâches les plus difficiles, car les conditions initiales de la réaction sont inconnues.

"Nous nous sommes concentrés sur l'intégration des éléments, cuivre et antimoine, en nanocristaux, car ils sont bon marché, faiblement toxique et abondant en terre, " il a dit.

Dans ses recherches, l'équipe a découvert la nouvelle synthèse sélective de nanocristaux de tétraédrite et de famatinite cuivre antimoine sulfure (CAS).

Les deux nanocristaux affichent une couleur brun-noirâtre avec de fortes absorptions de lumière visible et proche infrarouge, approprié comme absorbeur de lumière dans les cellules solaires.

Les solutions de nanocristaux colloïdaux (encres à nanocristaux semi-conducteurs) peuvent être facilement utilisées pour préparer des films de nanocristaux minces.

Le professeur Tachibana a déclaré que des films de nanocristaux pourraient être fabriqués sur une électrode et appliqués à des dispositifs photovoltaïques, thermoélectriques et transistors à couche mince à un coût relativement bas par rapport à d'autres méthodes.

L'équipe a déjà confirmé que la production d'électricité est possible à partir du film nanocristallin sous la lumière.

Journal de l'American Chemical Society , une revue scientifique hebdomadaire à comité de lecture qui publie des articles de recherche originaux dans tous les domaines de la chimie, est la revue la mieux classée dans ce domaine.

Professeur Xinghuo Yu, Directeur du RMIT Platform Technologies Research Institute, a déclaré que la publication dans la revue à fort impact était une indication du niveau élevé de la recherche menée par les chercheurs de l'institut.

"L'institut rassemble des équipes multidisciplinaires d'universitaires pour entreprendre des projets à fort impact axés sur l'industrie afin de résoudre des questions de recherche complexes d'importance nationale et mondiale, " dit le professeur Yu.

« La collaboration entre les chercheurs de l'École d'aérospatiale, Le génie mécanique et de fabrication et l'École des sciences appliquées ont produit ce résultat positif au profit de l'industrie et de la communauté. »