La nanotechnologie pour les systèmes de conversion de l'énergie solaire
Les systèmes unidimensionnels (1D) de nanotubes d'oxyde auto-organisés sont au cœur de la recherche ces derniers temps étant donné que leur rapport zone/volume sur large surface présente des propriétés intéressantes et utiles. Plus particulièrement, au cours des 20 dernières années, des réseaux ordonnés d'oxyde de titane poreux (TiO2), ou nanotubes de TiO2, atteints par anodisation électrochimique, ont été étudié en profondeur. À ce jour, le TiO2 est le seul matériau pouvant être utilisé comme photocatalyseur (une substance utilisant l'énergie lumineuse pour renforcer les réactions chimiques) en raison de sa haute efficacité et stabilité, son bas coût et son profil de sécurité envers les humains et l'environnement. Les chercheurs européens ont donc décidé de préparer et caractériser les nanotubes de TiO2 auto-organisés ayant une structure ordonnée similaire à celle des nanotubes d'oxyde d'aluminium (Al2O3) de silicium (Si) par le biais d'un financement du projet TI- Nanotubes («Preparation, characterisation and application of self-organised titanium oxide - nanotubes»). Plus particulièrement, les chercheurs ont tenté de comprendre des paramètres clés gouvernant l'auto-organisation des nanotubes de TiO2, spécifiquement ceux affectant les dimensions des tubes, leur orientation et leur morphologie. L'objectif final était de développer des matériaux innovants fonctionnels et structurels présentent des caractéristiques de performance supérieure à utiliser dans les systèmes de conversion de l'énergie solaire comme les cellules solaires sensibilisées au colorant. Les mécanismes d'auto-organisation des nanotubes de TiO2 ont été étudiés à l'aide d'une myriade de technologies d'analyse des surfaces, dont la spectrométrie de rétrodiffusion de Rutherford (RBS) et l'analyse des réactions nucléaires (NRA) pour un profilage en profondeur. Le consortium de TI- Nanotubes est parvenu à produire des réseaux de nanotubes de TiO2 dopés à l'argent (Ag) et au fer (Fe) qui montraient une activité photocatalytique importante pour les applications de conversion de l'énergie solaire. L'exploitation des résultats du projet TI- Nanotubes devrait pouvoir renforcer le rendement énergétique solaire et son utilisation, et générer de grands avantages pour l'économie de l'UE, les citoyens européens et la planète._
