Les biologistes ont créé un colorant qui absorbe la lumière pour produire de l'électricité

Dans les cellules solaires au silicium conventionnelles, comme celles que l'on voit sur les toits, la lumière atteint l'un des

deux couches semi-conductrices et libèrentdes électrons. Leur mouvement crée un courant électrique. La cellule solaire sensibilisée aux colorants (DSSC) fonctionne de la même manière. Cependant, l'une des couches semi-conductrices est remplacée par un colorant photosensible, remplacé par un colorant photosensible qui absorbe la lumière et libère des électrons.

Solaire sensibilisé aux colorantsLes cellules ne sont généralement pas aussi efficaces pour convertir la lumière en électricité que leurs homologues en silicium. Mais ils fonctionnent dans des conditions de faible luminosité, ils peuvent être transparents et flexibles, ils conviennent donc mieux à certaines conceptions. Pour exploiter pleinement les avantages des DSSC, le projet de recherche cherche des moyens d'améliorer leur efficacité.

Dans un article publié dans la revue Dyes andPigments, les scientifiques de NTNU ont montré que l'ajout d'une molécule spécifique aux colorants peut améliorer leurs propriétés de piégeage de la lumière. Ce qui fonctionnait le mieux, c'était l'ajout de composés contenant des thiophènes - des molécules similaires au benzène mais contenant du soufre.

Un pigment qui peut améliorer les performances des cellules solaires. Crédit: Wilde Broten.

Pour capter la lumière, le colorant doit agiren tant que donneur et accepteur d’électrons. En ajoutant quelque chose entre un donneur et un accepteur, les chimistes peuvent augmenter la quantité de lumière collectée par les cellules. En travaillant sur le projet, les scientifiques ont découvert qu'augmenter la quantité de lumière capturée par le colorant ne signifie pas que les cellules solaires fonctionneront mieux. En termes simples, vous pouvez obtenir plus d’électrons, mais ils n’iront pas nécessairement là où ils doivent aller.

L'amélioration de l'efficacité du DSSC éliminera les principauxobstacle à leur utilisation généralisée. Le rendement le plus élevé actuel est d'environ 12%, contre 20% pour les cellules solaires au silicium commerciales traditionnelles.

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DSSC - cellule solaire à colorant

Accepteur —  un atome ou un groupe d'atomes qui acceptent des électrons et forment une liaison chimique en raison de son orbitale vide et d'une paire isolée d'électrons donneurs