On l’ignore souvent, mais les panneaux solaires n’exploitent qu’une fraction de l’énergie lumineuse qui atteint la Terre. Les cellules photovoltaïques actuelles convertissent surtout la lumière visible, celle que l’œil humain perçoit, ainsi qu’une petite partie du proche infrarouge. Une grande portion du rayonnement solaire reste donc inutilisée, alors même que notre planète reçoit chaque seconde environ 174 000 térawatts d’énergie solaire. Des chercheurs de l’Institut coréen des sciences et de la technologie, le KAIST, pensent avoir trouvé une piste pour améliorer cette efficacité. Leur solution repose sur un concept issu de la nanotechnologie : les suprasphères plasmoniques.Ces structures microscopiques sont constituées de milliers de nanoparticules d’or qui s’assemblent spontanément pour former de minuscules sphères. À cette échelle, l’or possède des propriétés optiques particulières : il peut interagir avec la lumière de manière collective, un phénomène que les physiciens appellent résonance plasmonique. Concrètement, cela permet de capter et de piéger les photons — les particules de lumière — avec une efficacité bien supérieure à celle des matériaux classiques. Les chercheurs ont déposé ces suprasphères goutte à goutte sur une surface plane, où elles forment un film dense et texturé. Ce revêtement est capable d’absorber non seulement la lumière visible, mais aussi les rayonnements ultraviolets et une large gamme d’infrarouges, proches et lointains.La différence avec les films de nanoparticules déjà étudiés est importante. Les suprasphères combinent plusieurs types de résonances lumineuses, ce qui permet de capturer davantage de longueurs d’onde. Résultat : selon les simulations et les expériences menées par l’équipe coréenne, ce matériau pourrait absorber jusqu’à 90 % du spectre solaire, un niveau inédit. La puissance générée serait environ 2,4 fois supérieure à celle obtenue avec des revêtements de nanoparticules traditionnels. Pour tester leur approche, les chercheurs ont appliqué ce film sur la surface en céramique d’un générateur thermoélectrique, un dispositif capable de transformer la chaleur en électricité. Les mesures ont montré une absorption deux fois plus élevée que celle d’un film classique.Au-delà de la performance, cette technologie présente aussi un avantage pratique : elle peut être produite par dépôt en solution, une méthode relativement simple et peu coûteuse. À terme, ces suprasphères pourraient améliorer l’efficacité des systèmes solaires thermiques et photothermiques, qui utilisent la chaleur du soleil. Elles pourraient aussi renforcer les systèmes hybrides photovoltaïques-thermiques, capables de produire à la fois électricité et chaleur. Hébergé par Acast. Visitez acast.com/privacy pour plus d'informations.

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