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Bioinspired Singlet Fission Photon Multipliers

Description du projet

Un meilleur rendement pour les cellules solaires au silicium

Les énergies renouvelables sont essentielles pour que l’UE atteigne ses objectifs en matière de climat et reste un leader mondial dans le domaine des énergies propres. La technologie photovoltaïque (PV), en particulier les panneaux solaires à base de silicium, joue un rôle important dans cet effort. Cependant, l’énergie des cellules solaires au silicium diminue par un processus appelé thermalisation, au cours duquel l’énergie photonique excédentaire est perdue. Cela limite leur efficacité globale. Financé par le Conseil européen de l’innovation, le projet BioSinFin vise à mettre au point un revêtement bioinspiré qui améliore l’efficacité des cellules solaires en silicium. Grâce à un processus appelé fission singulet, le revêtement génère davantage d’énergie à partir de la lumière du soleil. Cette avancée pourrait augmenter la puissance des panneaux de silicium de 25 %, ce qui les rendrait plus efficaces tout en aidant l’UE à atteindre ses objectifs en matière d’énergies renouvelables.

Objectif

The European Union (EU) Revised Renewable Energy Directive 2023/2413/EU states the need of advancing renewable energy sources
to meet the commitments of the Paris Agreement while keeping the EU a global leader in renewables. Among the existing renewable
energy technologies, photovoltaics are one of the most mature, promising to reach a worldwide production of 8,519 GW by 2050.
Silicon-PVs (Si-PVs) are the most advanced approach to reach the above goal at low costs. However, they still face the problem of
thermalization, an energy loss mechanism by which the excess energy of the absorbed photons with respect to the Si band gap is
lost. BioSinFin will tackle this issue developing the first bioinspired photomultiplier coating based on singlet fission, a multiple exciton
generation process. Here, singlet-fission active chromophores and red-emitting materials are bioconjugated to protein scaffolds with
nm precision and used to fabricate a coating to sensitize Si solar cells promising up to an additional 5% to the absolute power
conversion efficiency of commercial Si PVs (i.e. about 25% improvement) using a low-cost and sustainable coating, leading a revalue
of Si-PV market of up to 15%. This multi-photon protein family and its respective coatings will allow to realize a low-cost, sustainable, environmentally friendly, and highly performing new generation of multi-photon low-energy bio-hybrid emitters of great interest for photonics with a final proof on overcoming thermalization in silicon solar cells, helping the EU to fulfil the Revised Renewable Energy
Directive.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-EIC - HORIZON EIC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) HORIZON-EIC-2024-PATHFINDEROPEN-01

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Coordinateur

TECHNISCHE UNIVERSITAET MUENCHEN
Contribution nette de l'UE
€ 964 891,25
Adresse
Arcisstrasse 21
80333 Muenchen
Allemagne
Région
Bayern Oberbayern München, Kreisfreie Stadt
Type d’activité
Higher or Secondary Education Establishments
Liens
Coût total
€ 964 891,25

Participants (6)