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Solaire à faire soi-même
Aujourd'hui, la plupart des cellules solaires sont fabriquées dans des installations de haute technologie avec des salles blanches de type hospitalier. Mais d'ici quelques années, les habitants des villages reculés des pays en développement pourraient fabriquer leurs propres cellules photovoltaïques chez eux, en utilisant les déchets de récolte.
C'est la vision d'Andreas Mershin, chercheur au MIT Center for Bits and Atoms, s'appuyant sur un projet commencé il y a huit ans par Shuguang Zhang, chercheur principal au MIT Center for Biomedical Engineering. Mershin dit que dans quelques années, un villageois dans un endroit éloigné et hors réseau pourrait prendre un sac de produits chimiques bon marché développés par son équipe, le mélanger avec n'importe quoi de vert et le peindre sur le toit pour commencer à produire de l'électricité pour recharger des téléphones portables ou lanternes.
Le travail original de Zhang utilisait des complexes photosystème-I (PS-I), les minuscules structures au sein des cellules végétales qui effectuent la photosynthèse. Lui et son équipe ont extrait les complexes PS-I des épinards en pulvérisant les feuilles dans un mélangeur, ont stabilisé les structures chimiquement et les ont déposés en une couche sur un substrat de verre qui pourrait, comme une cellule solaire conventionnelle, produire un courant électrique lorsqu'il est exposé. éclairer. Mais la création de telles cellules solaires nécessitait des produits chimiques et des équipements coûteux, et les appareils étaient très inefficaces.
Maintenant, Mershin dit que le processus a été suffisamment simplifié pour être reproduit dans pratiquement n'importe quel laboratoire, permettant aux chercheurs du monde entier de l'améliorer. Le nouveau système, qui convertit 0,1 % de l'énergie lumineuse en électricité, est 10 000 fois plus efficace que la version précédente, mais doit encore être encore dix fois amélioré pour devenir utile, dit-il.
La clé de l'amélioration de l'efficacité, explique Mershin, était de trouver un moyen d'exposer une plus grande partie de la surface du PS-I au soleil. Il a créé une petite forêt de nanofils d'oxyde de zinc, qui sert de structure de support pour le matériau de récolte de lumière. Vous pouvez utiliser n'importe quoi de vert, même de l'herbe coupée, dit-il. Les nanofils transportent également le flux d'électrons générés par les complexes PS-I. C'est comme une forêt électrique, dit-il.
Le nouveau processus peut être très sale et il fonctionne toujours, en raison de la façon dont la nature l'a conçu, explique Mershin. La nature travaille dans des environnements sales, c'est le résultat de milliards d'expériences sur des milliards d'années.