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Biomimétisme : un micro entonnoir en silicium augmente l'efficacité des cellules solaires
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Une équipe de recherche de l'Institut pour les Nanomatériaux du Centre Helmholtz de Berlin, dirigée par Silke Christiansen, s'est inspirée de la remarquable structure de l'oeil d'un mammifère, la fovéa, pour concevoir par biomimétisme un équivalent inorganique pour une utilisation dans les cellules solaires.
Les chercheurs ont gravé côte à côte des entonnoirs micrométriques parfaitement verticaux dans un substrat de silicium. En s'appuyant sur des modèles de calcul ainsi que sur des expérimentations, ils ont pu tester la façon dont ces champs d'entonnoirs recueillent la lumière incidente et comment ils la transfèrent dans la couche active d'une cellule solaire en silicium. Ces nouvelles structures cônes augmentent ainsi l'absorption de la lumière de 65 % par rapport à un film de silicium de la même épaisseur, ce qui se traduit par une efficacité accrue du système photovoltaïque complet.
Selon les chercheurs, ces "entonnoirs de lumière" sont réalisables par les méthodes et technologies des semi-conducteurs actuels, telles que la gravure par ions réactifs ou la gravure chimique humide.
L'équipe veut à présent intégrer les entonnoirs de lumière dans de nouvelles cellules à faible coût et destinées à la production de masse. Elle poursuit également ses recherches sur l'utilisation de la structure d'entonnoir pour d'autres applications comme les LEDs et les capteurs. D'après Silke Christiansen, les premiers résultats sont prometteurs et leur utilisation dans un futur proche est envisageable.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
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