Éliminer les obstacles à l'efficacité de l'énergie solaire
Désormais, les systèmes d'énergie solaire (des réseaux de cellules photovoltaïques (PV) qui exploitent l'énergie du soleil pour produire de l'électricité) sont présents dans les parcs solaires et sur les toits de toute l'Europe. Bien que la technologie ait énormément progressé ces dernières années, l'adoption massive de cette dernière ne sera possible que si des découvertes importantes permettent d'aboutir à une meilleure efficacité de conversion de l'énergie et à une réduction importante des coûts. L'une des voies les plus prometteuses pour améliorer l'efficacité consiste à utiliser des hétérostructures de cellules solaires multi-jonctions de matériaux montés en cascade. Toutefois, ces dernières sont limitées par les exigences relatives à l'appariement des structures de réseau cristallin entre les composés utilisés. Les scientifiques travaillant sur le projet AMON-RA financé par l'UE ont fait des progrès remarquables dans la démonstration d'une nouvelle architecture de cellules solaires à base de nanofils semi-conducteurs. Le processus d'auto-assemblage et de croissance des nanofils est relativement peu sensible à la variation de distance entre les unités d'un réseau cristallin (mesurée par le paramètre de réseau). Cela ouvre la voie à l'utilisation d'une variété de nouveaux matériaux semi-conducteurs à composés multiples avec différents paramètres de réseau qui étaient jusqu'ici hors de portée, ainsi qu'à la production simple et rentable sur des substrats de silicium. D'importants travaux de modélisation ont permis d'effectuer des simulations de cellules photovoltaïques à base de nanofils et de comprendre les mécanismes de capture de la lumière des réseaux de nanofils. Les développements en matière de croissance des nanofils, de procédés technologiques des cellules photovoltaïques et de techniques de mesure associés ont mené à la démonstration d'une structure PV à base de nanofils arborant une efficacité remarquable. Avec cette possibilité de collecter des quantités sans précédent d'énergie du spectre solaire, le développement et l'optimisation de la technologie PV à base de nanofils qu'offre le projet AMON-RA permettra d'atteindre des efficacités dépassant de loin tout ce que l'on avait communiqué jusqu'ici. La fabrication à faible coût sur des substrats de silicium permettrait de réduire les coûts d'investissement initial et de fabrication.
