L’énergie solaire est l’une des ressources les plus abondantes et prometteuses de la planète, mais jusqu’ici les technologies n’ont pas su capter toute la richesse du spectre solaire. Une avancée venue de Séoul, en Corée du Sud pourrait changer la donne en éliminant le défaut majeur des panneaux solaires. Une équipe de l’Institut coréen des sciences et de la technologie (KAIST) a mis au point une technologie basée sur des « suprasphères plasmoniques » qui pourrait absorber une grande partie du rayonnement solaire que les cellules photovoltaïques classiques laissent encore échapper.
Une avancée qui pourrait tout changer
Aujourd’hui, les cellules photovoltaïques classiques transforment surtout la lumière visible et une petite part du proche infrarouge en électricité. Résultat : une grosse partie du potentiel inexploité de l’énergie solaire reste inutilisée. En face, l’énergie solaire qui arrive sur Terre représente environ 174 000 térawatts chaque seconde, soit l’équivalent de 4 millions de tonnes de pétrole. Les suprasphères plasmoniques, formées de milliers de nanoparticules d’or, pourraient apporter la solution attendue. Ces nanoparticules s’auto-assemblent en structures sphériques qui interagissent collectivement avec la lumière pour maximiser l’absorption des différentes longueurs d’onde.
Comment ça marche
Les suprasphères sont composées de nanoparticules d’or de quelques nanomètres de diamètre qui s’assemblent naturellement en superparticules sphériques. Cette architecture leur permet d’exploiter plusieurs types de résonances optiques, ce qui favorise le piégeage d’un grand nombre de photons. Une fois formées, ces superparticules sont déposées goutte à goutte sur une surface plane pour créer un film dense et texturé. Les chercheurs ont testé ce film sur la surface en céramique d’un générateur thermoélectrique commercial.
Des résultats impressionnants
Les performances observées sont notables : les suprasphères plasmoniques peuvent absorber jusqu’à 90 % du spectre solaire, y compris les ultraviolets et la totalité des infrarouges, proches et lointains, qui échappent aux technologies actuelles, rapporte Futura Sciences. Les expériences montrent aussi que cette technologie fournit une puissance près de 2,4 fois supérieure à celle des revêtements de nanoparticules classiques. Le film conçu se révèle non seulement efficace, mais aussi peu coûteux et simple à mettre en œuvre grâce à son procédé de dépôt en solution.
