19/11/2012

Photovoltaïque : nouvelle approche pour la production de panneaux plus efficaces, légers et économiques


Le principal défi de l'industrie des panneaux solaires consiste à produire des panneaux toujours plus efficaces, légers et économiques. C'est justement ces trois objectifs que cherchent à atteindre les scientifiques du Laboratoire européen de spectroscopie non-linéaire (Lens) et de l'Institut national d'optique du Conseil national des recherches (Ino-Cnr) de Florence. Les scientifiques italiens ont exploité le comportement que la lumière produit quand elle interagit avec la matière.


"Dans les panneaux solaires à couches minces une part importante de la radiation solaire n'est pas absorbée par le matériau, ce qui réduit fortement le rendement photovoltaïque", explique Kevin Vynck du groupe de photonique du Lens. "Jusqu'à aujourd'hui une des voies les plus prometteuse pour augmenter l'efficacité d'absorption d'une cellule photovoltaïque à couches minces était d'y dessiner une structure ordonnée de trous, de l'ordre de la centaine de nanomètres, de façon à prendre au piège la lumière incidente sur le matériau. Construire de telles structures périodiques sur une superficie aussi grande est difficile et coute cher, surtout si on envisage une application à grande échelle".

La nouveauté du travail publié sur Nature Materials [1] consiste en un changement d'approche, comme souligné par Diederik Wiersma, directeur du Lens, et coordonnateur du groupe photonique. "Nous avons simulé le comportement de la lumière quand elle interagit avec une structure désordonnée, en trouant au hasard la superficie d'une très fine feuille de silicium amorphe. Nous avons démontré que la combinaison des effets de cohérence optique, d'interférence et de localisation permet d'obtenir une meilleure efficacité dans l'absorption de la lumière, sur un ample spectre de fréquence, et pour des grands angles d'incidences. Et ceci à des coûts probablement avantageux".

Cette idée est venue de l'étude des phénomènes physiques fondamentaux, mais pourrait être utilisé dans l'industrie. Le groupe de Wiersma est en train de créer une entreprise spin-off, Lambda Energy, dans le but d'exploiter les applications industrielles possibles de cette découverte.

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

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