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Une nouvelle forme cristalline du silicium pour de meilleures cellules photovoltaïques

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Une nouvelle forme cristalline du silicium pour de meilleures cellules photovoltaïques

Des physiciens viennent de synthétiser grâce à des conditions extrêmes de température et de pression une nouvelle forme cristalline de silicium dont les propriétés électroniques sont bien plus adaptées pour une utilisation dans les cellules photovoltaïques que ne le sont les formes habituelles.

 

Une collaboration internationale entre un laboratoire parisien, l’Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC, CNRS/UPMC/IRD/MNHN) et le Carnegie Institute of Washington a permis de découvrir à l’aide des conditions extrêmes de pression et température, une nouvelle forme du silicium très prometteuse pour des applications photovoltaïques. Contrairement au silicium à structure diamant, ce nouveau allotrope Si24 a une structure poreuse, de type d’une zéolite, avec des « canaux » traversant toute la structure. Les deux gaps, direct et indirect, de ce silicium sont très proches, donnant un domaine désiré pour l’absorption solaire, ce qui n’avait jamais été réussi auparavant. Si24 est stable à pression ambiante jusqu’à 450 degrés Celsius, même dans l’air. Ce travail est publié dans la revue Nature Materials. Lire l’intégralité de l’article sur le site de l’INP du CNRSNouvelle fenêtre.

 

 

À gauche – la structure cristalline du silicium Si24 de type zéolite avec des « canaux » traversant toute la structure. À droite – les gaps direct et indirect sont quasi-identiques d’environ 1,35 eV – une valeur idéale pour le photovoltaïque, donnant l’efficacité maximale pour les cellules solaires. © Timothy Strobel

Pour en savoir plus :

Sur le site de la Carnegie Institution of WashingtonNouvelle fenêtre (en anglais)

 

Référence :

Synthesis of an open-framework allotrope of silicon. D. Y. Kim, S. Stefanoski, O. O. Kurakevych et T. A. Strobel. Nature Materials (2014).

 

Institut de minéralogie, de physique des matériaux et de cosmochimie (IMPMC, CNRS/UPMC/IRD/MNHN)Nouvelle fenêtre

 

Geophysical LaboratoryNouvelle fenêtre, Carnegie Institution of Washington



17/02/15