Des cellules solaires transparentes pour des bâtiments intelligents et durables sur le plan énergétique
De nouveaux dispositifs photovoltaïques tels que les cellules solaires peuvent générer de l’énergie même dans des conditions nuageuses en utilisant une plus grande partie du spectre lumineux.
Les bâtiments durables sont considérés comme des aspects clés des villes intelligentes du futur, et les chercheurs à sens unique ont essayé de les créer en utilisant des fenêtres qui peuvent également produire de l’énergie solaire.
À cette fin, des chercheurs en Corée du Sud a développé un hybride voltaïque transparent (TPV) dispositif avec un design unique qui rend ce exceptionnellement efficace grâce à sa combinaison de matériaux, qui optimisent sa capacité à produire de l’électricité.
Une équipe de l’Université nationale d’Incheon a développé le nouveau TPV, une version « sèche » de ce type d’appareil qui utilise des semi-conducteurs à oxyde métallique au lieu de solutions. Les TPV secs ont tendance à être plus fiables et plus respectueux de l’environnement, et le coût–efficace à fabriquer, ainsi que plus efficace à produire de l’énergie.
« Notre recherche est essentielle pour un avenir vert durable, en particulier pour connecter le système d’énergie propre avec une empreinte carbone nulle ou minimale », a expliqué Incheon Professeur Joondong Kim, qui a dirigé les recherches, dans un communiqué de presse.
Pour créer l’appareil hybride, celui de Kim équipe voussed deux semi-conducteurs transparents à oxyde métallique avec une couche ultra-mince de silicium placée entre les deux, a-t-il déclaré. Cette couche améliore les performances du TPV à oxyde métallique en raison de l’efficacité améliorée de la collecte des porteurs et de l’utilisation prolongée de la lumière pour les longueurs d’onde plus longues, ont rapporté les chercheurs dans un article sur leurs travaux publié dans la revue. Nano énergie.
« Notre objectif était de concevoir une cellule solaire transparente à haute puissance, en incorporant un film ultra-mince de Si amorphe entre l’oxyde de zinc et l’oxyde de nickel », a déclaré Kim dans un communiqué de presse.
Performances optimisées
En effet, le La combinaison de matériaux a créé un TPV avec trois caractéristiques clés qui le rendent optimal pour une utilisation dans les fenêtres intelligentes, ont rapporté les chercheurs. Leur preuve de l’appareil est basée sur son utilisation pour faire fonctionner le moteur à courant continu d’un ventilateur.
L’un est qu’il peut générer de l’énergie à partir d’une lumière de longueur d’onde plus longue, ce qui lui permet d’utiliser une gamme de spectre lumineux plus large que les appareils classiques. La seconde est qu’il a démontré une collecte efficace de photons, ont déclaré les chercheurs.
Le TPV développé par l’équipe a également montré le potentiel de générer de l’électricité même dans des situations de faible luminosité, comme les jours de pluie ou de nuages. Ceci est particulièrement important pour la durabilité à long terme utiliser des fenêtres intelligentes pour produire l’électricité nécessaire à l’alimentation des bâtiments.
En plus de leur potentiel d’utilisation dans les bâtiments en verre, les chercheurs envisagent d’autres applications pour la conception du TPV. L’appareil pourrait également être utilisé pour alimenter des véhicules électriques ainsi que des appareils mobiles tels que des smartphones et des capteurs.
L’équipe prévoit de poursuivre ses travaux pour améliorer la conception en incorporant d’autres matériaux, tels que des semi-conducteurs 2D, des nanocristaux d’oxydes métalliques et des semi-conducteurs sulfurés, pour améliorer ses performances.
