Posté par Redbran le Mercredi 25/03/2020 à 14:00

Record mondial de rendement pour de petites cellules photovoltaïques organiques

Après six mois de recherche conjointe, le spécialiste japonais de la chimie Toyobo Co. et le CEA ont réussi à fabriquer de petites cellules photovoltaïques organiques (PVO) sur un substrat en verre qui ont obtenu le meilleur rendement (1) de conversion au monde dans une pièce sombre. Toyobo souhaite faire de ce matériau la source d'énergie sans fil pour l’Internet des Objets, à l’image des capteurs de température-humidité et de mouvement.

Module OPV sur substrat de film PET

​Toyobo a développé un matériau générateur d'énergie spécifique à la PVO afin de produire une puissance élevée à partir de sources lumineuses de pièces à faible luminosité, en utilisant des technologies de synthèse organique que l'entreprise a cultivées au cours de ses années de recherche sur la chimie fine (2). Le matériau peut se dissoudre facilement, même dans des solvants sans halogène, ce qui lui permet d'être appliqué uniformément sur un substrat et de produire de l'énergie de manière stable avec peu de différences individuelles.

Matériel de production d'électricité pour PVO

Pour mettre le matériau en pratique le plus rapidement possible, Toyobo a mené des recherches conjointes avec le CEA-Liten pendant six mois à l’INES depuis juin 2019. Au cours de cette collaboration, Toyobo et le CEA ont réussi à fabriquer de petites cellules PVO sur un substrat en verre avec le meilleur rendement de conversion au monde en optimisant les solvants et la technique de revêtement. Lors d'une expérience de vérification sous un éclairage au néon de 220 lux, équivalent à la luminosité d'une chambre noire, il a été confirmé que le produit testé avait atteint un rendement de conversion d'environ 25 %, soit 60 % de plus (3) que celui des cellules solaires en silicium amorphe couramment utilisées pour les calculatrices de bureau. Bien qu'il soit plus complexe d'appliquer un matériau générateur d'énergie sur un film PET que sur un substrat en verre, les équipes ont également développé des prototypes de modules PVO sur un substrat de film PET d'une surface effective de 18 centimètres carrés. Le module a été capable de produire environ 130 microwatts sous le même éclairage.

Toyobo prévoit de proposer ce matériau notamment aux fabricants de cellules solaires, sur la base du savoir-faire acquis de cette recherche conjointe. L'objectif est que ce matériau soit utilisé d'ici mars 2023 essentiellement comme source d'énergie sans fil pour les capteurs de température-humidité et de mouvement.

Cellule PVO

La cellule PVO est une cellule solaire, qui est créée en recouvrant d'électrodes des matériaux organiques générateurs d'énergie, notamment des atomes de carbone et de soufre, sur un substrat en verre ou en plastique. Puisque la cellule PVO est très fine et flexible, elle se fixe facilement aux murs ou aux surfaces de tissu où les cellules solaires inorganiques courantes ne peuvent être installées. On attend donc beaucoup de la PVO comme source d'énergie sans fil pour les capteurs et les appareils portables, qui sont indispensables à l'internet des objets (IoT).

Notes:
(1) Selon les recherches de Toyobo en date du 23 mars 2020
(2) D’après le communiqué de presse de Toyobo du 31 juillet 2019
(3) En comparaison avec un rendement de conversion de 16 % pour les cellules solaires générales en silicium amorphe, mesuré par Toyobo sous une luminosité de 220 luxes.
Dernières actualités
Semblable à un papillon avec sa structure symétrique, ses belles couleurs et ses motifs...
Les glioblastomes, les tumeurs cérébrales primaires les plus agressives et les plus répandues...
A partir de données de collisions, Rémi Bougault, ses coéquipiers de la collaboration INDRA et...
Reconnaitre individuellement les oiseaux grâce au motif de leur plumage, voilà une tâche ardue...
Pouvoir analyser jusqu’à environ 30 000 échantillons par jour: c’est ce que visent des...
Une collaboration internationale entre des télescopes au sol et en orbite éclaire l’un des...
Jeudi 30 juillet 2020, succès du lancement de la mission Mars 2020 depuis Cap Canaveral en Floride...
Une étude internationale vient de démontrer pour la première fois par quel biais l’ocytocine,...
Une étude sous presse dans le journal européen Astronomy & Astrophysics montre que...
Des chercheurs de l’Université McGill ont découvert des organites bactériens qui jouent un...
Le Global Carbon Project (GCP) publie une analyse du bilan mondial des émissions de méthane à...
Les travaux de conception ont commencé pour ASTHROS (abréviation de Astrophysics Stratospheric...
Dans l’océan, la lumière solaire diminue graduellement dans les premières centaines de...
Lors de sa conférence de presse du 16 juillet 2020, l’Agence spatiale européenne a dévoilé...
Plusieurs bilans de mercure réalisé par différentes équipes indiquent qu’il y aurait une...
L’alchimiste n’a cessé pendant des siècles de tenter de transformer le plomb en or. Même si...
Une majorité de parents portent leur bébé du côté gauche. Une étude montre que c’est aussi...
Les organismes doivent faire face à des stress globaux comme le réchauffement climatique ou...
Comprendre comment les plantes se défendent face aux agents pathogènes est primordial pour aller...
Si l’on conçoit difficilement des champs magnétiques s'étendant à l'échelle d'une galaxie...
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL
sous le numéro de dossier 1037632
Informations légales