Energie solaire



Plan du site
Tous les textes du site
Crédits

Accueil



EN SAVOIR PLUS - La nanophotonique pour le PV
Les cellules au silicium sont actuellement recouvertes d'une couche antireflet et d'une multitude de petites pyramides inversée qui favorisent la pénétration de la lumière dans la couche absorbante. Des astuces nanophotoniques pourraient s'ajouter à ces techniques d'optique classique afin de rendre les cellules photovoltaïques encore plus efficaces et fines. C'est le cas des cristaux photoniques, des minuscules trous de profondeur de 10-100 nm espacés périodiquement. Gravés sur la face supérieure de la cellule, ils permettent de diriger une gamme de longueurs d'ondes de manière transversale dans le matériau semi-conducteur, augmentant ainsi l'absorption des photons ciblés. D'autres concepts sont expérimentés dans les laboratoires, comme le dépôt en surface de petites pastilles nanostructurées métalliques. Moins limitée spectralement, cette technique permet de piéger la lumière dans des sortes de minuscules cavités par effet ''plasmon'' (un plasmon étant un couple formé par un photon et un électron du métal) et de réduire l'épaisseur de la couche d'absorbeur d'un facteur 10. Le spectre même de la lumière incidente peut être modifié. Déposés à la surface des cellules photovoltaïques, des terres rares (erbium, ytterbium...) ''décomposent'' des photons ultraviolets ou violets, de très haute énergie, en plusieurs photons rouges pouvant ainsi générer, au moins deux fois plus de mouvement d'électrons. Les chercheurs testent aussi ''l'addition de photons'' en insérant des matériaux particuliers au sein même des jonctions des cellules. L'idée est de convertir deux photons de basse énergie, normalement non-absorbés par le semi-conducteur, en un photon de plus haute énergie. Certaines des techniques et des matériaux utilisés coûtent encore chers mais les chercheurs travaillent à trouver des substituts.

 

CNRS    sagascience