Les cellules photovoltaïques DSC au Zinc : une nouvelle technologie durable pour l'énergie solaire ?
Après l'accident de Fukushima, le besoin d'alternatives à l'énergie nucléaire est devenu de plus en plus clair. La recherche de nouvelles technologies s'est ainsi intensifiée. Il s'agit de développer des technologies durables utilisant des matériaux abondants et bons marchés qui puissent être intégrées à une production de masse. L'enjeu est important et les pistes sont nombreuses mais peu semblent déboucher. Une des pistes prometteuses est le développement de cellules solaires à pigment photosensible (Dye-sensitized Solar Cell ou DSC).
Une cellule DSC est un système photoélectrochimique inspiré de la photosynthèse végétale. Il est constitué d'un électrolyte (analogue à l'eau dans la photosynthèse) qui donne un électron sous l'effet d'un pigment excité par un rayonnement solaire (analogue à un pigment photosynthétique tel que la chlorophylle). Le pigment photosensible est imprégné dans un matériau semi-conducteur fixé à la paroi transparente et conductrice située face au soleil, de sorte que l'électron libéré par le pigment diffuse jusqu'à la paroi conductrice à travers le matériau semi-conducteur pour venir s'accumuler dans la paroi supérieure de la cellule et générer une différence de potentiel avec la paroi inférieure. Les DSC couramment utilisées sont composées d'un semi-conducteur en dioxyde de titane qui est imprégné de polypyridine au ruthénium qui joue le rôle de pigment photosensible. Toutefois, le développement des cellules DSC était jusqu'à présent freiné par la rareté et le coût du ruthénium.
Nik Hostettler et Ewald Schönhofer de l'équipe de recherche des professeurs Edwin Constable et Catherine Housecroft de l'Université de Bâle présentent dans la revue Chemical Communications une approche novatrice pour la construction de cellules DSC qui utilise le zinc à la place du ruthénium. Leurs travaux, qui s'intègrent au programme de recherche " Light-In, Light-Out " et profitent du financement de l'European Research Council (ERC), conduisent à deux avancées majeures. D'une part, ils développent une nouvelle méthode de fabrication et d'ancrage de pigments photosensibles à la surface du semi-conducteur. D'autre part, ils montrent que le zinc peut être utilisé comme pigment photosensible. Cette deuxième découverte est assez surprenante puisque le zinc est habituellement un matériau délaissé par les chimistes. Elle ouvre des perspectives très intéressantes pour l'énergie photovoltaïque puisque le zinc est un matériau bon marché qui coûte 1,8 CHF par kilogramme, alors que le ruthénium est un métal rare coûtant 3500 CHF par kilogramme.
Source:
http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /70632.htm