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Vers des rendements photovoltaques de 33% avec les nanofils (08/04/13)
De rcentes dcouvertes des chercheurs de l'EPFL (Lausanne), sur de petits filaments appels nanofils laissent entrevoir la fabrication de panneaux solaires captant 12 fois plus de lumire mais ncessitant 10 000 fois moins de matire. Malgr leur taille minuscule, les nanofils reclent un incroyable potentiel de production d'nergie. Ils captent beaucoup plus de lumire que prvu, explique Anna Fontcuberta i Morral, qui vient de publier sa dcouverte dans Nature Photonics. Les nanofils sont de trs petits filaments, capables dans ce cas d'absorber la lumire. Leur diamtre est de l'ordre du millionime de millimtre (20 100 nanomtres), soit jusqu' 1 000 fois plus fins qu'un cheveu humain, ou comparable celui d'un virus. Dot des proprits lectroniques adquates, le nanofil devient une mini-cellule solaire qui transforme la lumire en courant lectrique. Anna Fontcuberta i Morral et son quipe ont dvelopp une cellule solaire nanofils utilisant l'arsniure de gallium, un matriau sensiblement plus efficace que le traditionnel silicium. Ils ont dcouvert que cette cellule nanofils a l'tonnante proprit d'absorber jusqu' 12 fois plus de lumire qu'une cellule conventionnelle. Or davantage de lumire, c'est davantage d'nergie. Dispos sur un plan vertical, le nanofil agit comme une sorte d'entonnoir lumire: malgr un diamtre infime, de quelques centaines de nanomtres, il absorbe les rayons du jour comme s'il tat 12 fois plus gros. Les performances mesures du prototype d'Anna Fontcuberta sont d'ores et dj 10% plus leves que le seuil thorique des panneaux solaires conventionnels matriau unique. Le rendement pourrait tre encore amlior par une optimisation des dimensions des nanofils, de la qualit de l'arsniure de gallium et des contacts lectriques. Les dispositifs photovoltaques nanofils ouvrent de nouvelles perspectives pour la production d'nergie. En pratique, un rseau de nanofils pourrait atteindre un rendement effectif de 33%, contre un maximum de 20% pour les panneaux conventionnels actuellement sur le march.

www.epfl.ch


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