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Une cellule solaire pour réaliser l'électrolyse de l'eau

La compagnie Hydrogen Solar a reçu des fonds de la part de BOC Foundation (for the environment) afin de développer son système de production d'hydrogène : le Tandem Cell, qui utilisera de l'eau et la lumière solaire, sans émission de dioxyde de carbone. Le système Tandem Cell est composé de deux cellules photocatalytiques en série. La première contient un film nanocristallin semi-conducteur (oxyde métallique) qui va absorber la partie hautement énergétique du spectre solaire : UV et lumière bleue visible. Cette absorption va créer une paire électrons-trous qui va générer un potentiel électrique dans cette cellule.

L'autre partie du spectre solaire, les lumières verte à rouge, traverse la première cellule sans encombre mais est absorbée à son tour par la suivante, appelée cellule de Graetzel. Celle-ci génère un potentiel électrique, pratiquement quelle que soit la lumière incidente. Ces deux cellules, de technologie suisse, sont reliées électriquement et la différence de potentiel obtenue fournit une énergie suffisante pour permettre l'électrolyse de l'eau (séparation des atomes d'hydrogène et d'oxygène).

Le point le plus important de ce système est la capacité des oxydes métalliques à réagir avec la lumière incidente. Des films de haute technologie sont actuellement développés et d'autres recherches sont en cours sur l'ensemble du système. Pour le moment, le composant le plus cher du Tandem Cell est le verre spécial utilisé pour déposer les films nanocristallins. Des matrices de Tandem Cell sont envisagées pour plus d'efficacité et pour un champ d'application plus important. Avec ce financement du BOC, Hydrogen Solar va concevoir, construire et installer un champ de Tandem Cell de 100 m2 afin de produire de l'hydrogène de très haute pureté. Lors de cette phase, la BOC Foundation va fournir son expertise en terme de sécurité et son soutien lors de l'installation. La deuxième phase du projet va être la démonstration de ce panneau sur le site énergétique de Beacon, Leicestershire. Le système devra fournir de l'hydrogène pour des piles à combustibles, et va être utilisé en tant que combustible pour la génération d'électricité et de chaleur dans les bâtiments du site.

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