Les ailes du papillon noir inspirent une nouvelle cellule solaire qui pourrait améliorer l'absorption de 200%

Les ailes de papillon noires inspirent une nouvelle cellule solaire

Les ailes du papillon noir, une espèce originaire d'Asie, ont servi d'inspiration à une équipe scientifique qui, répliquant son architecture, a conçu de fines cellules photovoltaïques qui pourraient améliorer la capacité d'absorption de ces systèmes jusqu'à 200%.

La recherche, menée par le California Institute of Technology et le German Karlsruhe Institute of Technology , ouvre la porte à une amélioration significative de la technologie solaire à couche mince qui pourrait ainsi surpasser les panneaux conventionnels.

Pour réaliser cette avancée, dont les résultats viennent d'être publiés dans Science Advances, la recherche est partie de l'étude du Pachliopta aristolochiae ou papillon noir. Le fait que cette espèce ait besoin de lumière pour voler a conduit à des ailes uniques qui ont la particularité d'absorber la lumière du soleil . Mais pas seulement cela, mais il y parvient dans une très large gamme à la fois en spectre et en angle.

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Cette qualité, transférée à la technologie solaire, permet, par exemple, de maintenir l'absorption même lorsque la lumière n'a pas d'impact direct sur la cellule. D'où, en fait, les résultats récoltés par cette équipe. Comme il le conclut dans son étude, avec ces cellules l' absorption s'améliore entre 90% et 200%, selon l'angle d'incidence de la lumière .

Pour en arriver là, le travail a commencé bien plus tôt. Il l'a fait, dans un premier temps, avec une étude minutieuse des ailes de papillon au microscope. À ce stade, il a été constaté que les ailes étaient complètement couvertes de crêtes et de petits trous. C'est cette structure qui permet à ces lépidoptères d'absorber la lumière de manière exceptionnelle.

Con esta información, el equipo científico diseñó unos absorbedores fotovoltaicos inspirados en la estructura natural de nanoagujeros. Hechos en silicio amorfo hidrogenado, estos diseños permitieron combinar la ligereza, la robustez y las propiedades para capturar la luz que se habían observado en las alas de las mariposas.

Les résultats obtenus en termes d'absorption montrent le muscle de cette innovation qui, cependant, a encore du chemin à parcourir. «Nous savons que nous pouvons encore améliorer les propriétés de couplage du dessin et sa capacité d'absorption, en optimisant le profil de gravure», assurent les promoteurs de l'étude qui ne doutent cependant pas de son potentiel. «L'amélioration substantielle des performances optiques de ces structures et la possibilité de les mettre à l'échelle positionnent ce chemin de recherche comme un candidat prometteur pour de futures applications photovoltaïques », ajoutent-ils à propos d'une avancée scientifique qui, là encore, trouve sa source d'inspiration dans la nature.

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