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Bientôt des panneaux solaires moins chers avec des boîtes quantiques ?

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Des chercheurs de la Rice University ont effectué une percée technologique dans le domaine de la synthèse des boîtes quantiques. Ce type de semi-conducteur est un candidat prometteur pour la fabrication de panneaux solaires non seulement plus efficaces mais aussi moins coûteux que ceux basés sur les cellules photovoltaïques classiques au silicium. 

Michael Wong, au centre, avec son équipe du CBEN (Crédit : Rice University).

Michael Wong, assistant professor of chemical and biomolecular engineering, est l'un des principales chercheurs du Rice's Center for Biological and Environmental Nanotechnology (CBEN) à l'origine de la découverte. Lui et son thésard, Subashini Asokan, le directeur du  CBEN  Vicki Colvin  et Karl Krueger sont arrivés à dépasser l'obstacle de la synthèse des boites quantiques avec quatre « pattes » baptisées très logiquement des tétrapodes.

Tétrapodes en séléniure de Cadmium observés au microscope électronique (Crédit : Rice University).

Il s'agit de composés semi-conducteurs plus petits que des cellules vivantes, obtenus à partir du séléniure de cadmium et qui sont plusieurs fois plus efficace pour la conversion de lumière en électricité que les boîtes quantiques ordinaires. Le problème était que les méthodes de synthèse chimiques connues jusqu'à présent ne permettaient pas de fabriquer des formes avec quatre « pattes » avec un rendement suffisant. Or, ce sont spécifiquement ces tétrapodes qui sont intéressantes pour révolutionner la technologie de l'énergie solaire par conversion photovoltaïque.

Les meilleurs rendements étaient tout au plus de 30%, Wong et ses collègues ont dépassé les 90% ! La clé a consisté à utiliser du bromure céthylique de tri méthyle ammonium au lieu des composés à base d'acide alkylphosphonique. Ce bromure est non seulement plus efficace et moins chère pour la synthèse mais il est aussi moins nocif. D'ailleurs il est utilisé dans la composition chimique de certains shampoings !

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