Les scientifiques utilisent un colorant fluorescent pour améliorer l’efficacité des cellules solaires

Les scientifiques de l’Université de Yale ont récemment rapporté qu’en ajoutant une autre couche de colorant organique fluorescent, ils peuvent améliorer considérablement la capacité des cellules solaires à absorber la lumière et à la convertir en électricité. Ce colorant scurine hautement fluorescent «fonctionne» en augmentant l’absorption de la lumière et des vibrations électroniques, augmentant ainsi la vitesse à laquelle la lumière est convertie en énergie. Les scientifiques disent que les résultats indiquent une nouvelle façon de fabriquer des panneaux solaires moins chers et plus efficaces.

Comme cela est bien connu, les cellules solaires en polymère sont attrayantes principalement en raison de leur faible coût, de leur légèreté et de leur flexibilité mécanique. Cependant, leur capacité à convertir la lumière du soleil en électricité laisse beaucoup à désirer — environ 50 % de l’énergie lumineuse absorbée est principalement due à la structure mal ordonnée du réseau moléculaire du polymère à l’échelle nanométrique.

En ajoutant un colorant fluorescent basé sur un mécanisme biochimique connu à une cellule solaire polymère, les chercheurs ont augmenté l’efficacité de conversion de la lumière en énergie de 38 %.

Dans ce nouveau type de cellule solaire, de l’énergie supplémentaire peut être transférée d’une molécule à une autre sur de longues distances grâce au mécanisme FRET de l’hétérosystème. Un colorant à haute capacité d’absorption dans le spectre proche infrarouge étend l’absorption spectrale des cellules solaires et améliore la conduction du courant électrique.

«Notre stratégie aborde un certain nombre de problèmes en même temps», a déclaré le responsable de l’étude, Andre D. Taylor, professeur agrégé de génie chimique et de génie environnemental à l’Université de Yale. «En combinant différents matériaux, chacun avec un facteur de conversion élevé, nous pouvons créer des cellules solaires encore plus efficaces», a-t-il ajouté.

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