20/11/2012

Photovoltaïque : utilisation du silicium nanostructuré pour convertir le rayonnement solaire en électricité


La possibilité de réaliser des modules photovoltaïques à bas coûts et à haute efficacité est l'un des objectifs les plus ambitieux pour la recherche scientifique dans le domaine des énergies renouvelables. Marco Govoni, Ivan Marri et Stefano Ossicini, de l'université de Modène et Reggio-Emilia et de l'Institut nanoscience du Conseil national des recherches, ont démontré qu'il était possible d'augmenter l'efficacité des modules photovoltaïques en utilisant les propriétés quantiques de l'interaction entre les nanocristaux de silicium. Les résultats de leurs études, qui ouvrent de nouvelles perspectives pour l'utilisation du silicium nanostructuré pour convertir le rayonnement solaire en électricité ont été publiés sur Nature Photonics.


"Le silicium est un des éléments les plus abondants sur la croûte terrestre et son utilisation dans la réalisation des modules photovoltaïques est fondamentale pour garantir un développement durable. On prévoit que le photovoltaïque puisse garantir aux prochaines générations une énergie sûre et propre" commente Stefano Ossicini.

L'augmentation de l'efficacité énergétique de tels modules passe par le développement de nouvelles stratégies photovoltaïques. Comme le souligne Marco Govoni et Ivan Marri, "nos calculs montrent la possibilité d'exploiter l'interaction entre les éléments nanostructurés de silicium pour développer des nouveaux modules photovoltaïques. Nous avons simulé des systèmes constitués de nanocristaux de silicium, espacés entre eux de distances inférieures au nanomètre. Les résultats montrent que les propriétés quantiques des interactions produisent une augmentation du nombre de décharges générées pour chaque photon absorbé, et donc améliore les prestations du module photovoltaïque".

"C'est un résultat qui amène au développement de cellules photovoltaïques de troisième génération à bas coûts et à rendement élevé. En outre, ce résultat a été obtenu par un groupe de chercheurs exclusivement italien, ce qui confirme la qualité de la recherche italienne dans le domaine de la physique de la matière condensée et des matériaux.

L'Union Européenne a financé l'étude à travers le projet de recherche international du VII programme cadre, NASCENT (Silicon Nanodots for Solar Cell Tandem). Les simulations numériques nécessaires pour obtenir les résultats ont été effectuées par le centre de calcul italien CINECA et ont bénéficié de l'initiative ISCRA (Italian SuperComputing Resource Allocation).

Source : http://www.bulletins-electroniques.com

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