(Phys.org) - Une équipe de scientifiques du Royal Melbourne Institute of Technology en Australie a annoncé le développement d'un matériau de nanostructure fait de ce qu'ils appellent des nanocônes - c'est un type de nanomatériau qui peut être ajouté pour augmenter l'efficacité du photovoltaïque en augmentant leurs capacités d'absorption de la lumière. Dans leur article publié dans la revue Avancées scientifiques , l'équipe décrit le nouveau matériel, Comment ça fonctionne, et leurs espoirs pour son utilisation dans une grande variété d'applications photovoltaïques.

Les attributs positifs du nouveau matériau à structure conique sont dus à un indice de réfraction ultra-élevé - chaque cône est composé d'un type de matériau qui agit à l'intérieur comme un isolant et à l'extérieur comme un conducteur - sous un microscope, le matériau ressemble à une masse de balles dressées. au bout sur une base plate. Ce, comme les autres isolants topologiques, exploite les oscillations qui se produisent à la suite de changements dans la concentration d'électrons qui se produisent lorsque le matériau est frappé par des photons. Chaque cône a un revêtement de coque métallique et un noyau basé sur un diélectrique - un matériau fabriqué avec eux serait capable de fournir des propriétés d'absorption de lumière supérieures, ce qui le rend idéal non seulement pour les cellules solaires, mais une grande variété d'applications photovoltaïques allant des fibres optiques aux guides d'ondes et même aux lentilles. Les chercheurs suggèrent que si un tel matériau devait être utilisé dans le cadre d'une cellule solaire à couche mince traditionnelle, il pourrait augmenter l'absorption de la lumière jusqu'à 15 pour cent dans la gamme visible et ultraviolette.

Dans des interviews avec la presse, les chercheurs ont souligné que c'est la première fois qu'une telle structure de nanocône est créée et peut-être tout aussi important, a noté que leur création ne nécessiterait aucune nouvelle technique de fabrication. Aussi, ils ont suggéré qu'en raison des meilleures propriétés d'absorption de la lumière du nouveau matériau, "à la fois le courant de court-circuit et l'efficacité de conversion photoélectrique pourraient être améliorés."

Les chercheurs notent également que contrairement à d'autres nanostructures, les oscillations générées par les nanocônes sont insensibles à la polarisation, ce qui signifie qu'ils n'ont pas besoin d'être perpendiculaires aux nanofentes, ce qui les rend plus utiles dans un plus large éventail d'applications, car ils peuvent être directement intégrés dans le matériel actuel. Ils ajoutent qu'ils prévoient ensuite de concentrer leurs efforts sur la plasmonique qui se produit dans d'autres types de structures avec différents types de formes.

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