Bio-imitation pour augmenter le rendement photovoltaïque

Une condition préalable pour que un panneau photovoltaïque fonctionne bien est qu’il tant mieux que possible absorbe les rayons solaire. Pour les cellules classiques, basées sur silicium, il n’est pas un important problème parce qu’elles sont assez noir mais il n’est pas le cas pour les cellules organiques, basé sur polymères.

   

Il est dans le monde de plantes que des chercheurs maintenant explorent des solutions à ce problème. Les plantes ont tous leurs astuces pour capturer la lumière et ils ne le font pas exclusivement par pigmentation. C’est pourquoi les chercheurs se sont intéressés de l'effet antireflet causé par les cellules épidermes de plantes différentes. Cette propriété est particulièrement prononcée dans des pétales de roses. Dans ce cas la fonction n’est pas d’augmenter la photosynthèse mais de fournir un contraste qui le rend plus visible et augmente la probabilité de pollinisation.

Vu par un microscope électronique l'épiderme de pétales de rose se compose d'un arrangement désordonné des microstructures denses, avec des nervures supplémentaires formées par nanostructures positionnées au hasard.

Afin d’exactement reproduire cette structure sur une surface, les scientifiques ont d’abord créé un moule avec un polymère à base de silicium. Puis, cette empreinte négative a été remplit d’un colle optique qui durcisse en présence de lumière UV.

Le couche si formé a ensuite été placé sur une cellule solaire organique. Ce fait a entraîné une augmentation du rendement de 12% pour lumière perpendiculaire. Pour angles d’incidences les gains de rendement étaient encore plus élevés.