Des cellules photovoltaiques a chlorophylle synthetique

Les feuilles sont des cellules solaires tres efficaces qui peuvent convertir jusqu’a 40% de la lumiere recue en energie chimique, c’est-a-dire bien plus efficaces que les cellules solaires a base de silicium conventionnelles qui possedent un rendement d’environ 15%.
Au cours de la premiere phase de la photosynthese, la lumiere solaire est absorbee et convertie en energie chimique emmagasinee sous la forme de molecules d’adenosine triphosphate (ATP). Ces reactions ont lieu au niveau des molecules de chlorophylle qui sont situees dans les membranes des thylakoides, a l’interieur des chloroplastes des cellules vegetales.
Des chercheurs de l’Universite de Sydney ont synthetise des molecules de type chlorophylle qui sont capables de convertir la lumiere en energie electrique, c’est-a-dire de reproduire la premiere phase de la photosynthese. La structure moleculaire de la chlorophylle naturelle consiste en un anneau porphyrine azote renfermant en son centre un ion magnesium. Les repliques synthetiques comportent plus d’une centaine de porphyrines groupees autour d’une molecule arborescente pour mimer la structure des systemes photosynthetiques naturels.
Les tests ont montre que la conversion de la lumiere en energie electrique est plus efficace lorsque les molecules synthetiques ne sont pas trop grandes. Les meilleurs resultats sont obtenus avec des molecules dont la taille est egale a environ la moitie de la longueur d’onde de la lumiere absorbee, c’est-a-dire entre 300 et 800 nanometres dans le cas de la lumiere visible.
L’integration de telles structures dans des cellules solaires photovoltaiques ameliorera leur rendement. L’equipe s’emploie maintenant a fabriquer des prototypes de cellules incorporant les molecules synthetiques avant de se lancer dans la production commerciale de panneaux solaires en collaboration avec l’Universite d’Osaka au Japon.

Sources : - The University of Sydney - http://www.usyd.edu.au/