fr.wedoany.com Rapport : Une équipe de recherche de l'Université de technologie de Kaunas (Kaunas University of Technology), en Lituanie, a synthétisé un nouveau type de matériau semi-conducteur organique, spécialement conçu pour capter la lumière faible en environnement intérieur. Cela a permis à une cellule solaire à pérovskite d'atteindre un rendement de conversion de puissance de 37,0 % sous un éclairage LED de 3000 K à 1000 lux. Cette avancée vise à répondre aux besoins croissants en énergie distribuée des appareils de l'Internet des objets. Les recherches sont dirigées par le Dr Asta Dabulienė, chercheuse principale du groupe de chimie des matériaux.
La lumière directe du soleil à l'extérieur des fenêtres de bureau et celle des lampes LED à l'intérieur imprègnent quotidiennement nos espaces de vie, mais la majeure partie de cette énergie reste généralement inexploitée. Les cellules solaires extérieures traditionnelles, conçues pour une lumière directe et intense, offrent de faibles performances dans des conditions intérieures sombres et diffuses. Avec l'expansion rapide des appareils de l'Internet des objets (IoT), tels que les capteurs intelligents, les dispositifs portables et les appareils connectés, la demande du marché pour des sources d'énergie compactes et autonomes augmente, et la technologie photovoltaïque intérieure est considérée comme capable de combler efficacement cette lacune.
Le Dr Dabulienė a synthétisé une série de dérivés de thiazolo[5,4-d]thiazole, spécialement utilisés comme couche de transport de trous dans les cellules solaires à pérovskite. Ces matériaux sont conçus pour déplacer avec précision les porteurs de charge positifs (trous) tout en empêchant le mouvement inverse des électrons, afin de résoudre le problème de perte d'énergie dû à la recombinaison prématurée des charges. Le Dr Dabulienė indique qu'un semi-conducteur de transport de trous idéal doit posséder une mobilité de trous élevée et un bon alignement des niveaux d'énergie avec les couches adjacentes, et que les nouveaux composés ont été conçus dans ce but.
Des chercheurs de l'Université de technologie Ming Chi (Ming Chi University of Technology), à Taïwan, ont utilisé un dérivé de thiazolo[5,4-d]thiazole contenant un fragment donneur de triphénylamine, fourni par le Dr Dabulienė, pour fabriquer des cellules solaires à pérovskite optimisées pour une utilisation en intérieur. Dans des conditions de fonctionnement intérieur bien éclairées, cette cellule a atteint un rendement de 37,0 %. Des scientifiques de l'Université des sciences et technologies du roi Abdallah (King Abdullah University of Science and Technology), en Arabie saoudite, ont quant à eux réalisé indépendamment le travail de modélisation théorique des composés.
Ce résultat a nécessité une collaboration tripartite entre la synthèse des matériaux en Lituanie, la modélisation théorique en Arabie saoudite, et la fabrication et les tests des dispositifs à Taïwan. Les membres du groupe de chimie des matériaux de l'Université de technologie de Kaunas viennent de plusieurs pays. Le professeur Gražulevičius, responsable de l'équipe, estime que différentes perspectives culturelles aident à générer de nouvelles idées et à élargir l'éventail des compétences de l'équipe. Cette équipe a déjà obtenu quatre projets du programme Horizon Europe en 2024 et a reçu des invitations à collaborer de la part de collègues du Royaume-Uni et d'Allemagne.
