Les cellules solaires à points quantiques, la nouvelle révolution de l'énergie solaire

Cette technologie des nanoparticules, appliquée de manière inédite aux cellules solaires, a permis d’établir un nouveau record mondial dans la conversion de l’énergie solaire en électricité

Si la technologie solaire redevient une valeur sûre en matière d’investissement et d’installation dans les énergies renouvelables, l’innovation dans ce secteur n’est pas en reste. Une nouvelle technologie de cellules solaires, basée sur un type de nanoparticule appelée « points quantiques », a établi un nouveau record mondial de conversion d’énergie solaire en électricité utilisable par l’homme.

Les cellules solaires à points quantiques fonctionnent comme une « peau flexible » sur des surfaces dures, comme celles que l’on trouve sur un panneau solaire classique, comme le rapporte Europa Press dans un communiqué de presse. Selon Lianzhou Wang, professeur à l’Université du Queensland (Australie) et responsable de la recherche, ces types de points quantiques sont « flexibles et imprimables » par rapport aux matériaux « rigides et coûteux » actuellement utilisés dans la production de cellules photovoltaïques. Wang prédit également que ce nouveau matériau pourrait ouvrir de nouvelles portes, comme son utilisation comme « une couverture transparente pour alimenter les voitures, les avions, les maisons et la technologie portable ».

Malgré toutes ces merveilles et tous ces avantages, cette technologie de points quantiques a dû faire face à un défi en essayant de surmonter le fait que sa surface est rugueuse et instable. Ce qui n’a pas empêché cette équipe de recherche d’améliorer de 25 % le précédent record d’efficacité de conversion de l’énergie solaire en énergie électrique.

Que sont les points quantiques ?

Les points quantiques sont, en termes généraux, une structure semi-conductrice microscopique (nanostructure) qui piège le mouvement des électrons dans la bande de conduction et des trous dans la bande de valence, ou des excitons (paires de liaison d’électrons dans la bande de conduction et de trous dans la bande de valence), dans les trois directions spatiales.

Cette technologie, déjà présente dans des domaines aussi différents de l’énergie que la biomédecine, La détection de différentes cellules, remplaçant les révélateurs chimiques actuels grâce à leurs propriétés luminescentes, a fait son apparition dans le photovoltaïque grâce aux cellules solaires, où les propriétés de ces « petits amis » sont exploitées pour absorber les rayons solaires. Plus précisément, leur capacité de bande interdite (la différence d’énergie entre la partie supérieure de la bande de valence et la partie inférieure de la bande de conduction), réglable en fonction du niveau d’énergie, en fait une solution intéressante pour les technologies de cellules solaires multijonctions, où différents matériaux à « bande interdite » s’associent pour améliorer l’efficacité de la collecte d’énergie solaire. C’est ce que les matériaux actuellement répandus comme le silicium ou le séléniure de cuivre ne permettent pas. C’est ce qui les rend si spéciaux.

Envie d’en savoir plus ? Voici une vidéo très intéressante sur l’applicabilité de ces points quantiques en médecine :