Page 27

CNRS_RA2013

Les cellules solaires organiques atteignent des rendements de plus de 10 % aujourd’hui au sein des laboratoires, constituant une alternative crédible aux cellules à base de silicium. PRIX BIOMIMÉTISME Les hydrogénases, enzymes présentes dans les microorganismes, ont un fort potentiel pour produire de l’hydrogène et stocker les énergies renouvelables sans recourir aux métaux nobles comme le platine. Des chimistes ont mis au point un procédé à la fois simple et original permettant d’activer ces enzymes via le transfert d’un site actif artificiel synthétisé selon une approche biomimétique. Ce qui autorise leur exploitation biotechnologique. 25 MATIÈRE Nature Juin 2013 © CNRS Photothèque / Cyril Frésillon  ÉNERGIES RENOUVELABLES CELLULE SOLAIRE ORGANIQUE : LA VOIE DE LA SIMPLICITÉ Elles sont simples, faciles à synthétiser et capables de transformer efficacement l’énergie solaire en électricité ! « Elles », ce sont les petites molécules photovoltaïques développées par une équipe de l’Institut des sciences et technologies moléculaires d’Angers (Moltech-Anjou)1. La démarche des scientifiques, minimaliste, consiste à élaborer les molécules les plus simples possibles afin que le monde industriel puisse les produire facilement, à des coûts raisonnables. Aujourd’hui, les cellules photovoltaïques les plus répandues sont à base de silicium, un matériau inorganique qui offre des rendements de 20 % mais reste très cher. À la fin des années 1990, des matériaux organiques ont commencé à nourrir l’espoir d’une alternative à moindre coût avec des rendements qui sont passés, au sein des laboratoires, de 1 % à plus de 10 % aujourd’hui. « Mais depuis quelques années, la recherche se focalise exclusivement sur le rendement, souligne Jean Roncali, de Moltech-Anjou. Si bien que pour améliorer les performances, les chimistes mettent au point des molécules organiques de plus en plus compliquées, coûteuses et difficiles à produire en grande quantité ! » À contre-courant de cette tendance, l’équipe d’Angers décide donc de revenir à la simplicité et de ne pas perdre de vue la faisabilité et le coût final de production à l’échelle industrielle. Elle se concentre en particulier sur une famille de molécules à base de triarylamines, ces derniers étant connus pour leur capacité à transporter efficacement les charges électriques positives. Résultat ? En quelques étapes de synthèse seulement, les chercheurs obtiennent des molécules capables de transformer la lumière solaire en courant électrique avec un rendement de conversion supérieur à 4 %, et la preuve que la simplicité est une voie prometteuse pour le monde du photovoltaïque organique. « Avec encore cinq ou dix ans de recherches dans cette direction, les cellules organiques pourraient émerger, estime Jean Roncali. D’autant que ces matériaux sont moins polluants à produire que le silicium et que leur souplesse permet d’envisager la fabrication de cellules solaires sur du papier ou des textiles par exemple. » 1 CNRS/Université d’Angers. Advanced Functional Materials Chemistry : A European Journal Avril 2013 online Juin 2013 online LE PRIX NOBEL DE CHIMIE 2013 POUR MARTIN KARPLUS Professeur associé à l’université de Strasbourg et professeur à l’université de Harvard (États-Unis), Martin Karplus a reçu le prix Nobel de chimie 2013, conjointement avec Michael Levitt et Arieh Warshel, pour leurs travaux sur la modélisation des réactions chimiques. Ce chimiste théoricien est directeur du Laboratoire de chimie biophysique à l’Institut de science et d’ingénierie supramoléculaires (CNRS/Université de Strasbourg). © CNRS Photothèque / Cyril Frésillon


CNRS_RA2013
To see the actual publication please follow the link above