Piquer de petites bosses dans les panneaux solaires les rend plus performants

Vous cherchez un moyen de rendre les panneaux solaires plus efficaces? Pourquoi ne pas essayer de les effacer? Non, ce n’est pas une solution pour «réparer la télévision en se frappant la main», mais une découverte réellement démontrable de chercheurs de l’Université de Warwick au Royaume-Uni.

Ce n’est pas quelque chose que vous pourriez faire avec votre propre panneau solaire à la maison au moyen d’une échelle et d’un marteau. Au lieu de cela, les recherches montrent qu’il est possible de tirer un surplus de puissance des cellules solaires en déformant les minuscules cristaux de type p et de type n dans les semi-conducteurs photovoltaïques.

La plupart des panneaux solaires commerciaux sont constitués de deux couches, ce qui crée une jonction à la frontière où se rencontrent les semi-conducteurs de type p chargés positivement et ceux de type n chargés négativement. Lorsque la cellule solaire absorbe la lumière, cette jonction divise les supports photo-excités dans des directions opposées, générant ainsi du courant et une tension. Mais si cette jonction est cruciale pour la production d’électricité, elle comporte également une limite, appelée limite de Shockley-Queisser, qui empêche plus de 33,7% de l’électricité solaire de se transformer en électricité.

Pour leur démonstration, les chercheurs de Warwick ont ​​utilisé des embouts conducteurs pour forcer les semi-conducteurs dans un dispositif appelé nano-indenteur, qui déformait les cristaux individuels. En rendant les semi-conducteurs non symétriques, ils ont pu créer ce que l’on appelle «l’effet photovoltaïque en vrac», une autre façon de collecter des charges. La combinaison de ces deux approches a permis d’améliorer l’efficacité des cellules solaires et la possibilité de générer davantage d’énergie électrique à partir de la lumière solaire.

«Cet effet flexo-photovoltaïque est un nouvel effet», a déclaré à Digital Trends Marin Alexe, professeur au département de physique de Warwick. «Cela montre que, par l’ingénierie de la contrainte appliquée, tout semi-conducteur peut être transformé en générateur photovoltaïque sans nécessiter de dopage chimique ni aucun autre traitement. Nous n’avons pas encore évalué en détail l’efficacité de cet effet. Mais en principe rien n’empêche de combiner les deux effets, la récolte classique utilisant des jonctions p-n et le présent effet flexo-PV. ”

Alors, quelle est la prochaine pour la recherche? Et, plus important encore, quand pourrons-nous mettre la main sur ces cellules solaires plus efficaces? «Nous voudrions ensuite comprendre le mécanisme microscopique de cet effet photovoltaïque massif intriguant, qui reste à la base de l’effet flexo-PV», a ajouté Alexe. “Ensuite, nous chercherons à quantifier le gain et l’efficacité à la fois à l’échelle macro et nano.”

Alexe a reconnu que cela pourrait être le début d’un «processus d’ingénierie et d’optimisation long et pénible». Cependant, l’équipe a déposé une demande de brevet afin de pouvoir revendiquer son travail. Il leur reste maintenant à trouver des partenaires industriels pour développer leurs idées.