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Posté par Adrien le Lundi 30/07/2012 à 00:00
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 (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) abondants et bons marchés qui puissent être intégrées à une production de masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et...). 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 (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) dans la photosynthèse) qui donne un électron (L'électron est une particule élémentaire de la famille des leptons, et possèdant une charge électrique élémentaire de signe négatif. C'est un des composants de l'atome.) sous l'effet d'un pigment excité par un rayonnement solaire (En plus des rayons cosmiques (particules animées d'une vitesse et d'une énergie extrêmement élevées), le Soleil rayonne des ondes électromagnétiques dont le spectre s'étend des ondes décamétriques...) (analogue à un pigment photosynthétique tel que la chlorophylle). Le pigment photosensible est imprégné dans un matériau (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) semi-conducteur fixé à la paroi transparente et conductrice située face au soleil (Le Soleil (Sol en latin, Helios ou Ήλιος en grec) est l'étoile centrale du système solaire. Dans la classification astronomique, c'est une étoile de type...), 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 (La joue est la partie du visage qui recouvre la cavité buccale, fermée par les mâchoires. On appelle aussi joue le muscle qui sert principalement à ouvrir et fermer la bouche et à mastiquer.) 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 (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche scientifique désigne également le cadre...) des professeurs Edwin Constable et Catherine Housecroft de l'Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la production du savoir (recherche), sa conservation et sa transmission...) de Bâle en Suisse présentent dans la revue Chemical Communications une approche novatrice pour la construction de cellules DSC qui utilise le zinc (Le zinc (prononciation /zɛ̃k/ ou /zɛ̃ɡ/) est un élément chimique, de symbole Zn et de numéro atomique 30.) 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 (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois...) 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 (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) photovoltaïque puisque le zinc est un matériau bon marché qui coûte 1,5 € par kilogramme (Le kilogramme (symbole kg) est l’unité de masse du Système international d'unités (SI).), alors que le ruthénium est un métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi...) rare coûtant 2900 € par kilogramme.

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Source: BE Suisse numéro 31 (16/07/2012) - Ambassade de France en Suisse / ADIT - http://www.bulletins-electroniques.com/ ... /70632.htm