Les yeux de mites pourraient améliorer l’efficacité des cellules solaires

Pour voir dans l’obscurité, les mites ont besoin d’utiliser le peu de lumière disponible. C’est la raison pour laquelle leurs yeux ne reflètent par la lumière. Cette caractéristique a déjà été copiée dans un film appliqué sur les cellules solaires. Ce film empêchait la lumière du soleil d’être reflétée lorsqu’elle frappait la surface de la cellule solaire. Maintenant, le nouveau film inspiré de l’œil du mite, en plus d’être antireflet, peut rendre plus efficaces les cellules solaires.

Le film, développé à l’Université d’État de la Caroline du Nord par une équipe dirigée par le Dr Chang Chih-Hao, est conçu pour minimiser l’interférence par une couche mince dans les cellules solaires à couches minces.

En pratique, l’interférence par une couche mince est ce qui donne une apparence arc en ciel à l’essence lorsqu’elle est présente sur de l’eau. Certains rayons du soleil réfléchissent sur la surface de l’essence claire, tandis que d’autres pénètrent sa surface mais sont aussitôt réfléchis par la surface de l’eau sous-jacente. Vu que les deux sources de lumière réfléchie ont différentes propriétés optiques, ils interférent les uns avec les autres lorsqu’ils sont combinés d’où l’effet arc en ciel.

Le même genre de phénomène peut se produire lorsque des couches minces et transparentes sont placées les unes sur les autres. Dans le cas de cellules solaires à couches minces qui sont constituées de films en couches, une partie de la lumière du soleil est effectivement perdue à chaque séparation ou interface ou superposition d’un film à un autre car l’interférence se produit à cet endroit.

Pour empêcher que cela se produise, l’équipe de Chang a créé des films avec des nanostructures en forme de cône semblables à celles trouvées sur les yeux de mites. Lorsqu’elles sont présentes sur la surface d’un film, ces structures sont capables de fusionner avec celles du film posées au-dessus. En conséquence, l’interférence à film mince qui se produit entre les deux surfaces est réduite. Ce procédé peut être répété sur plusieurs films en couches superposés les uns au-dessus des autres.

Selon les scientifiques, la quantité de lumière réfléchie par une de ces interfaces nanostructurées est un centième de fois moins important que celle réfléchie par une interface film à film traditionnelle. Ils projettent maintenant d’utiliser leur technologie dans un dispositif solaire avec des applications commerciales.

Le document de leurs recherches a été publié dans la revue Nanotechnology.

Source: Université d’État de la Caroline du Nord