Des chercheurs en biochimie ont identifié comment les cellules solaires organiques pourraient être plus efficaces

L’UC Santa Barbara a collaboré avec de nombreuses institutions pour rechercher le développement de cellules solaires organiques. L’intérêt principal de l’étude est d’identifier ce qui rend les cellules moins efficaces et comment elles peuvent être modifiées pour une utilisation plus efficace dans les domaines industriels et scientifiques. Grâce à une série d’examens, les experts ont pu mettre la main sur la solution possible qui rendrait l’efficacité des cellules solaires organiques la même que les cellules traditionnelles à base de silicium.

Cellules solaires organiques vs cellules à base de silicium

(Photo : Équipage de Los Muertos de Pexels)

L’observation initiale visait à trouver la condition dans laquelle les cellules perdent leur courant pour rendre les cellules solaires efficaces. C’est le seul et important aspect de la raison pour laquelle les cellules à base de silicium sont toujours considérées comme plus efficaces pour produire de l’électricité à partir des énergies solaires exploitées. La meilleure approche utilisée dans l’étude était de manipuler et de supprimer chacune des cellules solaires. Dans cette méthode, le courant possédé par les cellules solaires sera stable et ne sera pas déplacé hors du corps cellulaire respectif.

Thuc-Quyen Nguyen, expert du département de chimie et de biochimie de l’UC Santa Barbara et co-auteur de l’étude, a déclaré dans un rapport de Nanowerk que la modification des cellules solaires organiques nécessitait beaucoup de travail et de temps pour la collecte de données. L’examen et les révisions à l’appui de l’étude ont pris un an et demi pour se perfectionner.

Les cellules solaires organiques sont parmi les sources d’énergie attendues de l’ère moderne. Il dispose d’une technologie de pointe et d’une conception structurelle unique qui pourrait avoir un impact considérable sur l’avenir de la récupération d’énergie solaire. Les cellules sont durables, légères et surtout essentielles, elles pourraient être fabriquées à un prix abordable. Les cellules solaires organiques sont incroyablement flexibles et peuvent être enroulées autour de n’importe quelle surface couramment utilisée dans les architectures modernes, telles que les revêtements de verre et le ciment sur les fondations. Comme les panneaux solaires traditionnels, ils pourraient également être posés sur les toits et les serres communautaires qui convertissent l’électricité en temps réel.

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Efficacité dans l’exploitation de l’énergie solaire

Un facteur qui place les cellules solaires organiques au-dessus des autres est que leur processus de production est respectueux de l’environnement. Les cellules solaires nécessitent moins de matériaux à produire en raison de leur structure en couche mince que les cellules à base de silicium. De plus, ils sont faciles à appliquer de toutes les manières possibles, y compris les méthodes d’impression, de revêtement et même de pulvérisation qui nécessitent peu de température.

L’expert du laboratoire de Cambridge Cavendish et auteur principal de l’étude, Alexander Gillett, a déclaré que les cellules solaires organiques ont beaucoup de fonctions et d’avantages à offrir que les cellules de base à base de silicium n’ont pas. Le seul problème des dernières années de son développement est que les cellules solaires organiques ne sont pas assez efficaces. D’après l’étude, les cellules solaires organiques ont un taux d’efficacité de 10 à 12%. L’efficacité attendue est moindre par rapport à l’efficacité de 20 à 25 % des cellules typiques à base de silicium.

La solution choisie par les experts est une approche qui implique la modélisation informatique et la spectroscopie. Grâce à ces technologies, ils ont pu identifier le triple exciton, une partie du processus dans lequel les cellules solaires organiques recombinent des molécules entraînant une perte d’énergie excessive. La couverture complète a été publiée dans la revue Nature, intitulée “Le rôle de la recombinaison de charge pour les excitons triples dans les cellules solaires organiques”.

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