Des chercheurs australiens disent qu’une simple « torsion » pourrait être la clé des cellules solaires les plus minces du monde


Dr Hieu Nguyen et Mike Tebyetekerwa (Crédit : Australian National University).

Une simple torsion de certains des matériaux les plus minces du monde pourrait être la clé de la création d’une nouvelle gamme de cellules solaires flexibles et légères, a découvert un groupe de chercheurs australiens.

La recherche, publiée dans la revue Cell Reports Physical Science, a été entreprise par des ingénieurs de l’Université nationale australienne et a exploré le comportement de matériaux super minces, d’une épaisseur de seulement deux atomes.

Ils ont découvert que ces matériaux avaient un potentiel important pour aider à contrôler un large éventail de technologies, notamment les lumières LED, les capteurs et les cellules solaires.

Dans l’article, les chercheurs expliquent comment la « torsion » de l’angle entre deux matériaux a la capacité de modifier leur comportement, notamment en contrôlant leur capacité à convertir la lumière du soleil en électricité.

« Cette étude fournit essentiellement un guide pratique pour les ingénieurs », a déclaré l’auteur principal du rapport, Mike Tebyetekerwa. « Nous examinons des matériaux 2D qui n’ont que deux couches minces atomiques empilées ensemble. »

« Cette structure unique et cette grande surface les rendent efficaces pour transférer et convertir l’énergie. »

Les matériaux sont si fins, 100 000 fois plus fins qu’une feuille de papier, qu’ils sont décrits comme des matériaux « 2D ». Mais les chercheurs disent que leur potentiel est substantiel et que lorsque plusieurs couches fonctionnent ensemble, elles ont la capacité de produire des quantités utiles de courant électrique lorsqu’elles sont exposées à la lumière.

Le co-auteur de l’étude, le Dr Hieu Nguyen, a déclaré qu’en associant des matériaux super-minces appropriés, leur comportement pourrait être ajusté, les rendant ainsi adaptés à une utilisation dans une gamme de technologies émergentes.

« C’est un nouveau domaine passionnant. Le simple fait de tordre les deux couches ultrafines peut changer radicalement leur façon de travailler », a déclaré le Dr Nguyen.

« La clé est de sélectionner soigneusement la paire correspondante et de les empiler d’une manière particulière. »

L’équipe de recherche a produit des résultats antérieurs qui ont quantifié le potentiel des matériaux à l’échelle nanométrique à fournir un approvisionnement en électricité utilisable, constatant qu’ils pourraient fournir des tensions comparables à d’autres technologies de cellules solaires conventionnelles.

« Ces monocouches sont des centaines de milliers de fois plus fines qu’un cheveu humain. S’ils étaient enduits sur les vitres de votre voiture, l’écran de votre téléphone portable ou même votre montre, vous les verriez à peine », a déclaré le Dr Nguyen à l’époque. « Un jour, une vitre de voiture ou un écran de téléphone portable pourrait capter la lumière du soleil pour s’auto-alimenter. »

« C’est important car cela donne aux scientifiques un objectif vers lequel travailler en termes de production électrique. Nous avons validé nos calculs en utilisant d’autres matériaux semi-conducteurs en vrac. C’est excitant que quelque chose de presque invisible à l’œil nu puisse encore absorber la lumière du soleil et la convertir efficacement en électricité », a ajouté le Dr Nguyen.

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