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Le meilleur des deux mondes pour la conversion d'énergie solaire

La diffusion des cellules solaires connaît un ralentissement en raison du prix, de la stabilité et du rendement de conversion de l'énergie. Les scientifiques associent les avantages de deux technologies de troisième génération pour venir à bout de ces problèmes.
Le meilleur des deux mondes pour la conversion d'énergie solaire
Le photovoltaïque organique (PVO) et les cellules solaires sensibles aux colorants (CSSC) se présentent sous forme de couches minces, à la différence des technologies cristallines à base de silicium. Le PVO utilise des semi-conducteurs organiques pour la conversion de la lumière tandis que les CSSC ont une action similaire à la photosynthèse. Les avantages du PVO sont notamment des frais connexes nettement inférieurs. Toutefois, c'est la stabilité à long terme et le rendement de conversion de courant qui ne peuvent être comparés aux systèmes conventionnels à base de silicium ou CIGS (cuivre, indium, gallium, sélénium). Les CSSC offrent un rendement supérieur mais des problèmes persistent en raison de l'instabilité des électrolytes.

Les scientifiques ont lancé le projet MOLESOL («All-carbon platforms for highly efficient molecular wire-coupled dye-sensitized solar cells») pour mettre au point un nouveau système hybride offrant une meilleure conversion.

Au cours de la première période, les scientifiques ont mis au point un CSSC optimisé doté d'une cathode en graphène. Plus particulièrement, les nanoplaquettes de graphène (NPG) se présentent sous forme d'une couche mince transparente posée sur un oxyde d'étain dopé en fluorite (OEF), qui remplace le platine traditionnel (Pt). Les scientifiques ont également étudié les alternatives aux Pt-OEF en termes d'activité électro-catalytique. Ils ont ainsi découvert que les composants à base de cobalt (Co) présentaient des vertus intéressantes. Dans les CSSC à base de Co, les NPG ont fait état d'une activité catalytique importante. Ces CSSC ont également permis une grande capacité de conversion de l'énergie tant pour les cathodes NPG que pour les versions au Pt, bien que les cathodes PNG se soient avérées supérieures de manière générale.

Le projet MOLESOL compte associer les meilleurs attributs des cellules solaires de troisième génération (PVO et CSSC). Ces systèmes à couche mince faciliteront la production sur rouleaux, ce qui permettra une plus grande conversion d'énergie, mais aussi une réduction des frais et une meilleure stabilité. L'intérêt du marché pour les technologies solaires aura un impact positif sur l'environnement, ce qui devrait renforcer la compétitivité des petites et moyennes entreprises actives dans le secteur.

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