En route vers un avenir ensoleillé
L'énergie photovoltaïque (PV) est une méthode destinée à créer de l'énergie électrique en convertissant les rayons solaire en courant électrique direct. Les piles solaires à base de silicium brut sont en tête du marché du PV, mais les piles plus fines composées de silicium non toxique pourraient les détrôner. Ce pronostic est renforcé par le potentiel important de réduction des coûts de ces piles grâce à l'utilisation efficace de matériaux à consommation énergétique faible. Pourtant, le silicium à fine couche souffre de la présence de petits grains naturels, ce qui limite l'efficacité à environ 10%. Une innovation radicale est nécessaire pour contrer ce problème. Financé par l'UE, le projet ROD-SOL («All-inorganic nano-rod based thin-film solar cells on glass») se tourne vers la nanotechnologie pour renforcer considérablement ce degré d'efficacité. Pour ce faire, le développement et l'optimisation de la synthèse de nanotiges de silicium sur des substrats moins chers comme le verre ou des couches de métal seront réalisés. Les nanotiges en silicium sont de minuscules colonnes de silicium dont le diamètre se mesure en nanomètres (un nanomètre est un milliardième de mètre). D'après les partenaires du projet, ces minuscules structures sont idéales pour absorber l'énergie lumineuse afin de la transformer en électricité. L'équipe du projet détermine actuellement le diamètre optimal pour ces nanotiges, étant donné que le diamètre influence leur efficacité. Le diamètre de la nanotige et la concentration de dopant (un élément ajouté pour altérer les propriétés électriques) pour une efficacité optimale des piles solaires a été obtenu à partir d'expériences et de simulations. La méthode de synthèse la plus prometteuse pour une haute efficacité et pour une fabrication à grande échelle a également été identifiée. L'analyse a été réalisée sur les technologies de PV à fines couches et a placé le concept de ROD-SOL comme référence dans les autres technologies à fines couches. La validation du matériau solaire à base de nanotiges a également été complétée. L'équipe du projet a enfin produit le premier dispositif à fine couche. Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour actualiser les processus et améliorer les propriétés des matériaux afin de se rapprocher de l'efficacité des alternatives prometteuses actuellement disponibles. Une fois ces matériaux et processus développés, ils seront testés par les entreprises impliquées dans le projet ROD-SOL. Des évaluations et analyses seront ensuite menées pour une production de masse de grande efficacité.
