Photovoltaïque : de nouvelles alternatives pour des conducteurs transparents
Pour extraire les charges électriques produites dans les cellules photovoltaïques, on emploie une électrode transparente à la lumière visible pour que celle-ci puisse atteindre les matériaux photoactifs. Pour remplacer l'oxyde d'indium-étain (ITO) actuellement utilisé, trop coûteux, les scientifiques du CRISMAT et CIMAP, de l'Institut des sciences chimiques de Rennes (ISCR, CNRS/ Université de Rennes 1/ ENSC Rennes / INSA Rennes), de GEMaC et ILV, de P’, proposent de le remplacer par des oxydes transparents conducteurs à base de vanadium déposés sur des matériaux 2D qui présentent des performances comparables à celles de l’ITO. Résultats à retrouver dans la revue Advanced Functional Materials.
Ecrans de télévision, tablettes, téléphone portables, cellules photovoltaïques, tous fonctionnent avec des matériaux conducteurs qui assurent le transport des charges électriques. De plus, pour ces applications, ils doivent être transparents à la lumière visible, ce qui limite considérablement le nombre de candidats conducteur transparent potentiels !
L’oxyde d'indium-étain (ITO), actuellement largement utilisé pour jouer ce rôle, implique une importante consommation d’indium à l’échelle industrielle, élément chimique coûteux car relativement rare dans la croûte terrestre. Les chercheurs proposent ainsi de le remplacer par des pérovskites d’oxydes transparents conducteurs à base de vanadium – vanadates -, élément bien plus abondant. Cependant ces matériaux doivent être cristallisés afin d’être transparents à la lumière visible, et présenter des propriétés de transport électrique ce qui est difficile à obtenir sur verre.