Des dendrimères et des nanocristaux pour des panneaux photovoltaïques

La recherche italienne va recevoir de l’Union Européenne un financement d’1,2 millions d’euros, dans le cadre du programme Erc starting grant. Le mérite revient à une chercheuse italienne, Paola Ceroni, du groupe de photochimie de Vincenzo Balzani de l’Université de Bologne, qui a développé un modèle de cellules photovoltaïques qui combinent deux matériaux hi-tech innovants, les nanocristaux de silicium et les dendrimères.

Le travail de Paola Ceroni a ainsi donné naissance à un produit non seulement peu coûteux mais aussi exempt de métaux potentiellement toxiques. En effet, les nanocristaux de silicium, à l’inverse des feuilles de silicium actuellement utilisés, sont minuscules (de dimensions de l’ordre du nanomètre, c’est-à-dire de quelques millionièmes de millimètre). De plus, ils conduisent mieux l’électricité. Les dendrimères, grosses molécules en forme d’arbre, sont en mesure de capturer l’énergie solaire et de la transformer en quasi-totalité (80%), en énergie électronique. En fixant plusieurs dendrimères à chaque nanocristal, il sera possible d’améliorer l’efficacité des cellules photovoltaïques, en exploitant au maximum les propriétés des deux matériaux.

Le premier problème qu’il faudra surmonter sera celui de la production de nanocristaux avec une technique bottom-up, en assemblant des structures moléculaires qui permettraient d’obtenir des cristaux en mesure d’absorber toute la lumière solaire, chose qui n’a encore jamais été réussie. Il sera ensuite nécessaire de fixer les dendrimères aux cristaux et d’étudier l’interaction entre les différents nanocristaux de silicium et le passage de l’électricité de l’un à l’autre. Alors seulement, il sera enfin possible de réaliser un prototype de cellule photovoltaïque. L’assemblage de ces structures moléculaires pour produire ces nanocristaux, c’est le défi que Paola Ceroni et les autres chercheurs bolognais se préparent à affronter au cours des cinq prochaines années dans le cadre du projet baptisé PhotoSi.

(Bulletins Electroniques, Italie)

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