Des nanomatériaux Hybrides convertissent la lumière et la chaleur en électricité

Nous savons déjà que certains nanomatériaux peuvent être utilisés pour convertir la lumière en électricité et d’autres pour convertir la chaleur en électricité. Les chercheurs de l’Université technologique du Texas à Arlington et en Louisiane ont créé un nanomatériau hybride qui peut faire les deux. En associant le matériel avec des puces électroniques, les chercheurs disent qu’il pourra être utilisé dans des capteurs auto-alimentés, des appareils électroniques de faible puissance, et les implants biomédicaux.

Bien que les nanotubes de carbone à paroi simple (SWNT) soient utilisées dans la construction des cellules solaires transparentes et des cellules solaires en carbones, ceux-ci sont encore très inefficaces par rapport aux cellules classiques photovoltaïques. En complétant l’électricité produite par la lumière avec la thermoélectricité, le nanomatériau hybride pourrait surpasser les matériaux qui ne font que l’un ou l’autre.

Si nous pouvons convertir la lumière et la chaleur en électricité, le potentiel sera énorme pour la production d’énergie, a déclaré Wei Chen, professeur de physique à Arlington. En augmentant le nombre de micro-dispositifs sur une puce, cette technologie pourrait offrir une plate-forme efficace pour compléter ou même remplacer la technologie actuelle de cellule solaire.

Le nouveau matériau a été synthétisé en combinant des nanoparticules de sulfure de cuivre et des SWNT; Et ensuite utilisé dans un prototype de générateur thermoélectrique qui pourra, selon les chercheurs, être en mesure de produire des milliwatts de puissance.

Par rapport aux appareils SWNT à couches minces, les chercheurs disent que la nouvelle structure de couche mince augmente l’absorption de la lumière jusqu’à 80% d’après les tests faits en laboratoire. Ce qui en fait un générateur plus efficace. En outre, le sulfure de cuivre est beaucoup moins cher et plus facilement disponible que les métaux utilisés dans des hybrides similaires.

Les tests en laboratoire ont également montré que l’effet de commutation optique et thermique présentée par les appareils en nanomatériaux hybrides à couches minces pourrait être amélioré jusqu’à 10 fois en utilisant un éclairage asymétrique de la lumière et du rayonnement thermique plutôt que l’éclairage symétrique.

Les résultats de recherche de l’équipe se trouve dans la revue Nanotechnology.

Source: UT Arlington