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Photovoltaïque : des tapis de nanofils en silicium pour des cellules solaires plus performantes
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L'Institut des technologies photoniques de Jena (IPHT) développe actuellement un nouveau type de cellules solaires combinant des couches polymères semi-conductrices avec des nanofils de silicium. Intitulé "HyPoSolar", ce projet de cellules solaires hybrides est soutenu à hauteur de 1,5 millions d'euros dans le cadre du programme "Photovoltaïque organique" du Ministère fédéral de l'enseignement et de la recherche (BMBF).
Le but de ce projet est d'améliorer le rendement des cellules PV organiques, qui n'atteint aujourd'hui que 5 % (contre 17 % pour les cellules classiques en silicium). Les partenaires de l'IPHT sont l'Institut thuringien de recherche sur les matières textiles et plastiques de Rudolstadt, l'Institut de Physique appliquée de l'Université de Iéna, et l'entreprise Jenpolymer Materials Ltd.
"L'idée de combiner des polymères avec des nanofils en silicium est complètement nouvelle", commente Dr. Fritz Falk, Directeur du département "Silicium photonique" à l'IPHT. Par rapport à des substrats plans, l'utilisation de nanofils permet de multiplier par 100 la surface de la cellule solaire. Les "tapis" de nanofils piègent idéalement la lumière : un tapis de 3mm d'épaisseur suffit à absorber toute la lumière incidente. "Dans un premier temps, nous pourrions ainsi porter le rendement à environ 8 %", espère M. Falk. En fonction des résultats obtenus, il faudra ensuite évaluer le potentiel des cellules solaires hybrides, déterminer les manières d'améliorer encore le rendement et calculer le coût du montage des cellules en module.
Ces nouvelles cellules trouveront au commencement des applications dans les petits produits électroniques à courte durée de vie (jouets, montres ou petits ordinateurs). Des applications mobiles pour le camping et les loisirs sont également envisageables.
"Dans notre projet, nous fabriquons les cellules sur un substrat de verre, mais plus tard, nous pensons le réaliser sur des films métalliques". On pourrait ainsi équiper des surface incurvées, comme dans le secteur automobile par exemple.
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