Ces chercheurs, dirigés par Eray Aydil, du département de génie chimique et biomoléculaire, se sont penchés sur un aspect de cette inefficacité des cellules solaires : la nature de la lumière elle-même. Le problème avec les cellules solaires à base de silicium est qu’elles ne constituent pas le meilleur choix en fonction du spectre solaire. Seules certaines longueurs d’onde peuvent être utilisées efficacement avec les cellules existantes. Par exemple, la lumière ultraviolette et bleue ne sont pas converties en énergie comme la lumière infrarouge. Cela signifie qu’une grande partie de l’énergie potentiellement captable est gaspillée. La solution des chercheurs est, en effet, de “changer le soleil”, explique Aydil. Les scientifiques ont conçu un film qui peut être utilisé dans les cellules solaires pour modifier le spectre lumineux, transformant la lumière ultraviolette et bleue en lumière proche de l’infrarouge. La modification du spectre lumineux présente d’autres avantages pour les cellules solaires. Le rayonnement UV peut entraîner une dégradation accélérée des cellules, ce qui nécessite un remplacement plus fréquent des cellules, augmentant ainsi le coût de l’électricité. Les rayons UV peuvent également provoquer une surchauffe due à l’excès d’énergie qu’ils contiennent, ce qui réduira encore l’efficacité des cellules solaires et contribuera à leur dégradation accélérée. En transférant ces rayons dans l’infrarouge, le nouveau film peut résoudre plusieurs problèmes à la fois. Essayer d’augmenter l’efficacité des cellules solaires en modifiant le spectre lumineux est l’objectif de nombreux chercheurs depuis un certain temps. Le problème est qu’il ne peut pas vraiment être atteint en une série de petites étapes. Transmettre 10% de la lumière ne fait pas grand-chose. Et les avancées précédentes dans ce domaine ne dépassaient pas le taux de 30%. Mais dans une récente étude publiée dans Materials Horizons, Aydil et son équipe affirment avoir pu atteindre un taux de transfert de plus de 82 %. D’autres projets à paraître font même état d’un taux de transfert supérieur à 95 %. Il est également possible de dépasser 100 %. A ce stade, il serait possible d’obtenir deux photons infrarouges pour un photon ultraviolet. Cependant, l’équipe doit d’abord installer son film sur une cellule solaire existante pour déterminer son efficacité dans des conditions réelles. Ce ruban pourrait aussi avoir un autre atout dans son sac : c’est le seul matériau de ce type qui n’utilise pas de plomb. Le plomb est un produit chimique dangereux après tout, et son extraction du sol peut provoquer des catastrophes environnementales. Et si ce même plomb finit par se retrouver dans l’environnement, le nettoyage peut causer des maux de tête. En fait, le fait de ne pas prendre la tête de l’équation rend la production et l’installation de nouveaux films beaucoup plus attrayantes pour les constructeurs.
