L'or des fous pour les panneaux solaires

L'un des meilleurs matériaux pour fabriquer des cellules solaires bon marché est la pyrite de fer (mieux connue sous le nom d'or des fous), selon des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley et du Lawrence Berkeley National Laboratory.

Les chercheurs récemment publié un article dans Sciences et technologies de l'environnement qui recense 23 matériaux semi-conducteurs dont les propriétés les rendent prometteurs pour convertir la lumière du soleil en électricité. Ils ont évalué le coût et l'abondance de ces matériaux afin de déterminer lesquels fonctionneraient bien pour les cellules solaires à faible coût qui pourraient être fabriquées en nombre suffisamment important pour répondre aux besoins en électricité du monde. Les cellules solaires d'aujourd'hui sont principalement fabriquées à partir de silicium - qui est coûteux à raffiner et à purifier - ou à partir de films minces de tellurure de cadmium, qui contiennent des éléments relativement rares ou toxiques, ce qui rend difficile, voire impossible, leur mise à l'échelle pour fournir toute l'électricité mondiale.

Les chercheurs soutiennent que la recherche devrait être dirigée vers des matériaux suffisamment bon marché et abondants pour répondre facilement aux besoins énergétiques mondiaux. Le sulfure de fer (pyrite), ou or des fous, se démarquait de toutes les autres options, suivi de près par le silicium amorphe, un matériau utilisé aujourd'hui dans certaines cellules solaires. Ils estiment que ces matériaux pourraient fournir 100 à 1 000 fois les besoins actuels en électricité du monde.

Mais il peut y avoir un hic. Alors qu'en théorie, l'or du fou peut briller en tant que matériau de cellule solaire, atteindre les niveaux de performance théoriques sera un défi. D'un autre étude publiée en 2000 :

Il y a environ 20 ans, la pyrite (FeS2) a été proposée comme un candidat prometteur pour une utilisation [prospective] en tant que matériau absorbant photovoltaïque pour les cellules solaires à couche mince. Parmi ses propriétés physiques – le coefficient d'absorption très élevé et une bande interdite d'énergie appropriée (Eg≈0,95 eV) pour la conversion d'énergie photovoltaïque – sa non-toxicité et sa composition en éléments abondants ont également été considérées comme des avantages particuliers de la pyrite.

Cependant, les promesses n'ont pas pu être tenues. Bien que les rendements quantiques et les photocourants aient été raisonnablement élevés pour les échantillons de pyrite monocristalline, les tensions en circuit ouvert n'ont jamais dépassé environ 200 mV à température ambiante, bien trop faibles par rapport à la bande interdite de la pyrite. Le rendement le plus élevé signalé jusqu'à présent est d'environ 2,8 %.

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