(Phys.org) — Une équipe de chercheurs composée de membres de plusieurs centres de recherche aux États-Unis a dévoilé un nouveau type de cellule solaire à base de nanotubes de carbone à paroi simple (SWCNT). Dans leur article publié dans la revue Nano lettres , l'équipe affirme avoir surmonté les limitations d'une telle technologie, ce qui a permis d'obtenir une cellule solaire deux fois plus efficace pour convertir la lumière du soleil en énergie que les autres cellules à base de SWCNT.

Les scientifiques aimeraient utiliser des nanotubes de carbone dans les cellules solaires car cela signifierait des panneaux plus légers, des coûts inférieurs et des produits plus faciles à fabriquer. Ils ont été entravés, cependant, par la quantité limitée d'énergie que de telles cellules sont capables de générer. Dans ce nouvel effort, l'équipe de recherche affirme avoir surmonté les limitations des générations précédentes de SWCNT en ajoutant plus de chiralité aux nanotubes. Les chiralités décrivent la façon dont les atomes sont disposés dans leurs motifs hexagonaux – différents motifs permettent d'absorber différentes parties du spectre solaire. La plupart des efforts antérieurs n'en ont utilisé qu'un. Cette nouvelle équipe a ajouté ce qu'ils appellent des SWCNT polychiraux à leurs cellules, ce qui permet de capturer beaucoup plus du spectre solaire, notamment, dans le proche infrarouge, dont les autres cellules n'utilisent pas du tout.

Les chercheurs ont également ajouté la possibilité de contrôler l'interface entre la couche de transport de trous sous-jacente et la couche photovoltaïque active, permettant à la paire d'électrons et de trous (excitons) de se recombiner plus efficacement. Prises ensemble, les deux améliorations servent à permettre à la fois un courant et une tension plus élevés, résultant en une efficacité de conversion de puissance record. Ils rapportent que le National Renewable Energy Laboratory a déjà certifié (en vérifiant) les performances revendiquées par l'équipe. Mais l'équipe n'a pas encore terminé. Ils veulent améliorer encore plus l'efficacité de la conversion de puissance et peuvent le faire en testant de nouveaux matériaux qui ne sont utilisés dans aucune autre cellule.

Bien qu'il puisse s'écouler un certain temps avant qu'un produit ne soit mis en vente en fonction de ce que l'équipe a travaillé, leur recherche pourrait amener d'autres dans le domaine à prendre note, ce qui pourrait éventuellement entraîner un regain d'intérêt pour les cellules solaires à base de carbone en général - l'intérêt a pris du retard ces dernières années, les chercheurs commençant à douter qu'ils puissent les rendre à la fois utiles et rentables. Espérons que oui, parce que cela signifierait des panneaux solaires moins chers (et plus légers) qui produisent autant d'énergie que les panneaux conventionnels ou même plus, ce qui conduirait peut-être à un passage majeur de l'énergie au charbon émettant des gaz à effet de serre à quelque chose de beaucoup plus propre.

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