Les chercheurs affirment que cette avancée pourrait conduire à la production de panneaux solaires plus fins, plus légers et plus flexibles, qui pourraient être utilisés pour alimenter davantage de foyers et être utilisés dans une gamme plus large de produits.
L'étude --dirigé par des chercheurs de l'Université de York et mené en partenariat avec l'Université NOVA de Lisbonne (CENIMAT-i3N) - a étudié l'impact de différentes conceptions de surfaces sur l'absorption de la lumière solaire dans les cellules solaires, qui forment des panneaux solaires.
Les scientifiques ont découvert que la conception en damier améliorait la diffraction, ce qui augmentait la probabilité que la lumière soit absorbée et utilisée ensuite pour créer de l'électricité.
Le secteur des énergies renouvelables est constamment à la recherche de nouveaux moyens d'améliorer l'absorption de la lumière par les cellules solaires dans des matériaux légers pouvant être utilisés dans des produits allant des tuiles aux voiles de bateaux et au matériel de camping.
Le silicium de qualité solaire - utilisé pour créer des cellules solaires - est très gourmand en énergie à produire, donc créer des cellules plus minces et modifier la conception de la surface les rendrait moins chères et plus respectueuses de l'environnement.
Le Dr Christian Schuster du Département de physique a déclaré : « Nous avons trouvé une astuce simple pour augmenter l'absorption des cellules solaires minces. Nos recherches montrent que notre idée rivalise en réalité avec l'amélioration de l'absorption de conceptions plus sophistiquées - tout en absorbant davantage de lumière en profondeur. plan et moins de lumière près de la structure de la surface elle-même.
"Notre règle de conception répond à tous les aspects pertinents du piégeage de la lumière pour les cellules solaires, ouvrant la voie à des structures diffractives simples, pratiques et pourtant exceptionnelles, avec un impact potentiel au-delà des applications photoniques.
"Cette conception offre la possibilité d'intégrer davantage les cellules solaires dans des matériaux plus fins et flexibles et crée ainsi davantage d'opportunités d'utiliser l'énergie solaire dans davantage de produits."
L'étude suggère que le principe de conception pourrait avoir un impact non seulement sur le secteur des cellules solaires ou des LED, mais également sur des applications telles que les écrans acoustiques, les panneaux coupe-vent, les surfaces antidérapantes, les applications de biodétection et le refroidissement atomique.
Le Dr Schuster a ajouté :"En principe, nous déploierions dix fois plus d'énergie solaire avec la même quantité de matériau absorbant : des cellules solaires dix fois plus fines pourraient permettre une expansion rapide du photovoltaïque, augmenter la production d'électricité solaire et réduire considérablement notre empreinte carbone.
"En fait, comme le raffinage de la matière première du silicium est un processus très gourmand en énergie, des cellules de silicium dix fois plus fines réduiraient non seulement le besoin de raffineries, mais coûteraient également moins cher, permettant ainsi notre transition vers une économie plus verte."
Les données du ministère des Affaires, de l'Énergie et de la Stratégie industrielle montrent que les énergies renouvelables – y compris l'énergie solaire – représentaient 47 % de la production d'électricité du Royaume-Uni au cours des trois premiers mois de 2020.
Heure de publication : 12 avril 2023