Les cellules photovoltaïques de demain

Domitille Giaume

Depuis la découverte en 1839 par Becquerel de l’effet photoélectrique, l’humanité a rêvé de pouvoir utiliser cette énergie inépuisable afin de créer des « moteurs universels » comme le concevait Zola, ou encore de « mettre le soleil en bouteille » comme l’imaginait Simonin. Au milieu du XXeme siécle, la première cellule photovoltaïque au silicium fait enfin son apparition dans les laboratoires Bell, et depuis de nombreuses améliorations ont été apportées.

L’oxyde de titane TiO2 comme l’oxyde de zinc ZnO sont des oxydes très utilisés comme pigments blancs dans l’industrie des peintures, encres, plastiques, papiers, en cosmétique, alimentaire (colorant E171), ou encore pour leurs propriétés photocatalytiques. Ces propriétés sont particulièrement intéressantes dans la conception de cellules photovoltaïques transparentes.

Le but du projet sera donc de vous familiariser avec la synthèse de composés inorganiques, et leurs caractérisations chimique, structurale, morphologique dans un premier temps. Dans un second temps, les propriétés particulières de ces composés seront testées, notamment les propriétés photocatalytiques et électroniques. Enfin, l’élaboration de photopile transparente sera réalisée, afin de comprendre la nature des verrous technologiques limitant encore l’utilisation de telles photopiles industriellement.


a. Synthèse de ZnO


b. cellule photovoltaïque