Des chercheurs de l'Université de l'Alberta ont découvert que des matériaux abondants dans la croûte terrestre peuvent être utilisés pour fabriquer des cellules solaires à base de nanoparticules peu coûteuses et faciles à fabriquer.

La découverte de l'U d'A, plusieurs années de préparation, est un pas en avant important pour rendre l'énergie solaire plus accessible aux régions du monde qui sont hors du réseau électrique traditionnel ou confrontées à des coûts d'électricité élevés, comme le Nord canadien, a déclaré la chercheuse Jillian Buriak, professeur de chimie et chargé de recherche principal de l'Institut national des nanotechnologies, basé sur le campus de l'U d'A.

Buriak et son équipe ont conçu des nanoparticules qui absorbent la lumière et conduisent l'électricité à partir de deux éléments très courants :le phosphore et le zinc. Les deux matériaux sont plus abondants que les matériaux rares tels que le cadmium et exempts de restrictions de fabrication imposées aux nanoparticules à base de plomb.

"La moitié du monde vit déjà hors réseau, et avec une demande d'énergie électrique qui devrait doubler d'ici 2050, il est important que les sources d'énergie renouvelables comme l'énergie solaire soient rendues plus abordables en réduisant les coûts de fabrication, " dit Buriak.

Les recherches de son équipe soutiennent une approche prometteuse consistant à fabriquer des cellules solaires à moindre coût en utilisant des méthodes de fabrication de masse telles que l'impression rouleau à rouleau (comme avec les presses à journaux) ou le revêtement par pulvérisation (similaire à la peinture automobile). "Les 'encres' à base de nanoparticules pourraient être utilisées pour littéralement peindre ou imprimer des cellules solaires ou des compositions précises, " dit Buriak.

L'équipe a pu développer une méthode synthétique pour fabriquer des nanoparticules de phosphure de zinc et a démontré que les particules peuvent être dissoutes pour former une encre et traitées pour produire des films minces sensibles à la lumière.

Buriak et son équipe expérimentent maintenant les nanoparticules, les vaporiser sur de grandes cellules solaires pour tester leur efficacité. L'équipe a déposé une demande de brevet provisoire et a obtenu un financement pour permettre la prochaine étape de la fabrication à plus grande échelle.

La recherche, qui a été soutenu par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada, est publié dans le dernier numéro de ACS Nano .