Du silicium noir pour des panneaux solaires efficaces
20.10.2012
Les panneaux solaires convertissent seulement les trois quarts de l'énergie du soleil en électricité. Ainsi, au rendement initialement faible, s'ajoute la perte de toute la partie infrarouge du spectre, ce qui est un gaspillage inacceptable. Des scientifiques de l'Institut Fraunhofer ont développé un nouveau matériau pour les cellules solaires qui capte également la lumière infrarouge.
Un matériau appelé silicium noir est très prometteur et, récemment, des scientifiques allemands ont réussi à doubler l'efficacité des cellules solaires basées sur celui-ci.
En raison du fait que les panneaux solaires ne peuvent tout simplement pas convertir un quart de l'énergie des rayons du soleil en électricité, non seulement l'énergie est perdue, mais les panneaux solaires chauffent également, ce qui réduit leur durée de vie et réduit encore leur efficacité. Une façon de surmonter ce problème consiste à utiliser du silicium noir, un matériau qui absorbe presque toute la lumière du soleil, y compris le rayonnement infrarouge, et la convertit en électricité.
Le silicium noir est obtenu en irradiant du silicium standard avec des impulsions laser femtoseconde dans un milieu gazeux contenant du soufre. Au cours de ce processus, des atomes de soufre sont attachés au réseau atomique du silicium. Dans le silicium conventionnel, la lumière infrarouge manque d'énergie pour exciter les électrons et les convertir en électricité. C'est comme un haut mur qui ne peut être surmonté en un seul saut. Mais en raison de l'inclusion d'atomes de soufre, le silicium noir forme une sorte de niveaux intermédiaires qui facilitent le "saut" d'électrons. En modifiant les paramètres de l'impulsion laser, les scientifiques ont pu modifier la hauteur des niveaux intermédiaires et augmenter le retour des électrons au niveau maximum.
Dans un premier temps, les développeurs prévoient d'ajouter simplement des cellules en silicium noir aux panneaux solaires conventionnels. Les cellules tandem en silicium ordinaire et noir ne seront que quelques pour cent plus efficaces que les cellules conventionnelles, mais de cette manière, il est possible de mettre à niveau un grand nombre de panneaux solaires existants, ce qui donnera une bonne augmentation de l'énergie.
À l'avenir, le silicium noir pourra être utilisé comme matériau principal pour la fabrication de panneaux solaires, bien que cela nécessitera le développement de systèmes laser automatiques spéciaux.
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08.05.2024
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| Nouvelles aléatoires de l'Archive Laboratoire dans une poche de gilet
06.01.2002
La branche anglaise de la société allemande Siemens a développé un laboratoire environnemental miniature pour déterminer la qualité de l'eau dans un système d'approvisionnement en eau ou dans des réservoirs naturels.
Des capteurs placés sur la puce déterminent l'indice d'acidité, la concentration en oxygène de l'eau, sa conductivité, le potentiel redox, la teneur en chlore libre et la température de l'eau. Les analyses ne nécessitent aucun réactif, la durée de vie des capteurs est d'environ six mois.
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