Les cellules solaires sont plus fines qu'une feuille A4.

Des scientifiques chinois mettent au point des cellules solaires à base de silicium d'une épaisseur de seulement 50 micromètres, mais qui présentent tout de même une bonne efficacité de conversion d'énergie.

Simulation de cellule solaire flexible. Photo : laremenko/iStock

Une équipe de recherche dirigée par des experts de l'Université des sciences et technologies du Jiangsu (JUST) a mis au point une cellule solaire à base de silicium plus fine qu'une feuille de papier A4, a rapporté Interesting Engineering le 13 février. Des chercheurs de l'Université Curtin en Australie et de la société chinoise LONGi Green Energy Technology ont également contribué à cette nouvelle recherche.

Les cellules solaires à base de silicium sont de plus en plus utilisées. Cependant, leur application reste généralement limitée aux centrales solaires terrestres équipées de panneaux plats et rigides. Dans d'autres environnements, comme l'espace, des surfaces courbes sont nécessaires, ce qui implique le recours à des technologies plus coûteuses.

Les cellules solaires en silicium cristallin possèdent une structure en « sandwich », où le disque semi-conducteur, ou couche intermédiaire, représente la majeure partie de l'épaisseur du panneau. Dans le cadre de cette nouvelle recherche, l'équipe a créé des panneaux de silicium de seulement 50 micromètres d'épaisseur, soit plus fins qu'une feuille A4. Bien qu'ils ne puissent être pliés comme du papier, ces panneaux peuvent être enroulés, ce qui les rend utilisables pour une installation sur des satellites ou d'autres applications spatiales.

Fabriquer des batteries au silicium plus fines présente un autre avantage : leur fabrication nécessite moins de matériaux, ce qui réduit leur poids et leur coût.

Cependant, les cellules solaires à couches minces présentent l'inconvénient d'un rendement de conversion énergétique (PCE) réduit. C'est d'ailleurs la principale raison pour laquelle les cellules en silicium à couches minces ne se sont pas encore généralisées. Lors de précédentes tentatives, des scientifiques ont créé des cellules en silicium flexibles d'une épaisseur inférieure à 150 micromètres, avec un PCE maximal de 24,7 %.

Pour que la batterie fonctionne efficacement, le rendement de conversion de puissance (PCE) des panneaux les plus fins devra être maintenu à ce niveau. Dans cette nouvelle étude, l'équipe a réussi à augmenter le PCE de plus de 26 % pour tous les panneaux qu'elle a créés, dont l'épaisseur variait de 50 à 130 micromètres.

Comme les cellules solaires en silicium peuvent être pliées à volonté, l'équipe pense qu'elles pourraient être utilisées dans divers appareils, notamment des drones, des ballons et même des objets connectés. Elle se concentre actuellement sur le développement de panneaux solaires ultra-portables et flexibles, enroulables comme une pellicule photo.

Thu Thao (Selon Interesting Engineering )

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