De l’or pour produire plus d’énergie solaire
Actuellement utilisée dans différentes branches de l’électronique, la plasmonique utilise des nanoparticules d’or et de porphyrine pour exploiter l’interaction résonnante obtenue grâce à un rayonnement électromagnétique ( la lumière) et des électrons visibles à la surface d’un matériau conducteur ( l’or) en contact avec un milieu diélectrique ( l’air). Aux Etats-Unis, l’équipe de chercheurs de l’université de Pennsylvanie dirigée par Dawn Bonnell travaille actuellement sur ce phénomène pour produire plus d’électricité avec l’énergie solaire.
Grâce à la lithographie ferroélectrique, les experts ont créé en 2010 un matériau plasmonique doté de nanoparticules d’or et de molécules photosensibles de porphyrine. Sous l’effet de la lumière, les électrons visibles dans les plasmons sont excités et produisent un courant. Ce sont des mouvements oscillatoires collectifs d’électrons détectés à la surface du matériau conducteur qui prennent l’aspect des vagues. La propagation du courant se base également sur les motifs et tailles engendrés par les nanoparticules et du champ électrique du milieu voisin. Pour plus de précisions sur l’exploitation de la plasmonique dans la filière solaire, les chercheurs ont publié les résultats des tests complémentaires dans la revue ACS Nano.
3 à 10 fois plus d’énergie solaire
Pour mieux exploiter le courant induit, les spécialistes ont mis en place de nouvelles nanostructures plasmoniques en veillant à modifier les composants de base, la taille des particules d’or et celle des molécules de porphyrine ainsi que l’espace entre les nanoparticules. Ces modifications ont permis de prouver que les plasmons étaient bien à l’origine du mouvement des électrons. Dans l’univers du solaire photovoltaïque, cette découverte permettrait de multiplier de 3 à 10 fois l’exploitation de la lumière et créer des transducteurs plus performants.