Nouveau matériau quantique établit un record avec une efficacité photovoltaïque de 190%
Nouveau matériau quantique établit un record avec une efficacité photovoltaïque de 190%
Les chercheurs de l’Université de Lehigh aux États-Unis ont récemment fait une découverte révolutionnaire dans le domaine de l’énergie solaire. Grâce à leur ingéniosité, les physiciens Srihari Kastuar et Chinedu Ekuma ont mis au point un nouveau matériau quantique qui pourrait révolutionner les performances des cellules solaires. Ce matériau, composé d’atomes de cuivre insérés entre des couches bidimensionnelles de sélénure de germanium et de sulfure d’étain, a été utilisé comme couche active dans un prototype de cellule solaire.
Les résultats obtenus sont tout simplement impressionnants. Cette cellule solaire a démontré un taux d’absorption solaire moyen de 80%, une génération significative de porteurs photoexcités et une efficacité quantique externe (EQE) record de 190%. Cette performance dépasse largement la limite théorique d’efficacité de Shockley-Queisser pour les matériaux à base de silicium et ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine des matériaux quantiques pour le photovoltaïque.
Technologie des cellules solaires à bande intermédiaire
Les physiciens se sont basés sur la technologie des cellules solaires à bande intermédiaire (IBSC), une technologie de pointe qui permet d’exciter les porteurs de la bande de valence à la bande de conduction non seulement directement, mais aussi à travers des niveaux d’énergie intermédiaires créés spécifiquement à l’intérieur de la structure électronique du matériau. Ce processus bidimensionnel pourrait déclencher la génération multiple d’excitons à partir d’un seul photon.
Pour améliorer les propriétés photovoltaïques du matériau, les chercheurs ont utilisé la technique de l’intercalation, en insérant des atomes de cuivre entre le sélénure de germanium et le sulfure d’étain. Cette technique a permis d’optimiser les performances du matériau, le rendant ainsi idéal pour les cellules solaires haute efficacité de nouvelle génération.
Cette avancée dans le domaine de l’énergie solaire pourrait jouer un rôle essentiel dans la satisfaction de la demande croissante en énergie à l’échelle mondiale. Les cellules solaires utilisant ce nouveau matériau quantique pourraient permettre une production d’énergie plus efficace et durable.
En conclusion, cette découverte de l’Université de Lehigh ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine du photovoltaïque. Le développement de ce nouveau matériau quantique avec une efficacité photovoltaïque de 190% repousse les limites de ce qui était considéré comme possible jusqu’à présent. Cette technologie prometteuse pourrait contribuer de manière significative à la production d’énergie propre et renouvelable, nous rapprochant ainsi d’un avenir plus durable.
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