Prospective : Les cellules solaires à colorant (DSC) sont bon marché, transparentes et flexibles. Cette technologie prometteuse a établi un nouveau record d’efficacité pour transformer la lumière visible en énergie électrique, ce qui la rend viable pour une utilisation en tant que fenêtres de collecte d’énergie.
Une équipe de scientifiques de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) en Suisse développé un nouveau type de cellule solaire à colorant (DSC). Son efficacité considérablement améliorée promet des panneaux générateurs d’énergie bon marché, transparents et omniprésents. Une adoption généralisée pourrait aider le monde à construire un avenir sans combustibles fossiles ni gaz à effet de serre.
Aussi connues sous le nom de cellules Grätzel, les DSC modernes ont été co-inventées par Brian O’Regan et Michael Grätzel en 1988 comme cellule solaire alternative à faible coût. Basé sur un semi-conducteur formé entre une anode photo-sensibilisée et un électrolyte, le système photoélectrochimique transforme le rayonnement électromagnétique en énergie électrique. Les panneaux sont transparents et bon marché à fabriquer. Ils peuvent être fabriqués en plusieurs couleurs et sont déjà utilisé dans certains bâtiments aux façades vitrées, comme le Swiss Tech Convention Center.
De plus, il est possible de fabriquer des DSC flexibles, ce qui signifie qu’ils pourraient être adaptés pour être intégrés dans des appareils électroniques portables et des appareils IoT. Les cellules solaires actuelles à colorant sont vendues dans le commerce à grande échelle mais sont moins efficaces que les panneaux solaires conventionnels pour convertir la lumière du soleil en énergie.
Les progrès récents des photosensibilisateurs et d’autres composants des DSC ont amélioré l’efficacité de conversion dans des conditions de lumière solaire et ambiante. Aujourd’hui, l’équipe de l’EPFL a développé une nouvelle approche qui peut porter le taux d’efficacité jusqu’à 15,2% pour la première fois sous la lumière du soleil simulée, en maintenant une stabilité opérationnelle à long terme pendant plus de 500 heures pendant les tests. En augmentant la surface active à 2,8 cm2, le rendement de conversion de puissance a atteint un taux maximum de 30,2 %.
Dans leur étude publié dans Nature, les scientifiques ont obtenu des résultats révolutionnaires en améliorant le conditionnement de deux molécules de colorant photosensibilisant nouvellement conçues pour améliorer les performances photovoltaïques du DSC. L’équipe explique que les nouveaux photosensibilisateurs peuvent récolter la lumière dans tout le domaine de la lumière visible.
Ces nouvelles découvertes « ouvrent la voie à un accès facilité aux DSC performants et offrent des perspectives prometteuses » pour différentes applications. Des DSC efficaces pourraient un jour devenir des blocs d’alimentation et des remplacements de batterie pour les appareils électroniques à faible consommation, utilisant la simple lumière ambiante comme source d’énergie principale. Dans le même temps, les grands bâtiments et les serres pourraient alimenter le réseau électrique en générant plus d’électricité qu’ils n’en consomment.
