Récompense : «swisselectric research award 2012» - Professeur Michael Grätzel, EPF Lausanne La cellule à pigment photosensible

La principale découverte de Michael Grätzel est certainement la cellule à pigment photosensible – également appelée cellule Grätzel ou cellule solaire à colorant. L’invention a été brevetée en 1988 pour l’EPF Lausanne. Elle peut être colorée ou transparente, et fixée sur des matériaux flexibles.

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En cas de rayonnement solaire total, ses performances sont moins élevées que celles d’une cellule photovoltaïque classique; en revanche, elle est plus efficace dans des conditions d’éclairage diffus, par exemple le matin et le soir, lorsque le temps est nuageux ou en intérieur. En outre, sa production est nettement plus économique et moins énergivore. Elle ouvre à l’énergie photovoltaïque de tous nouveaux horizons.

Principe de fonctionnement

Les cellules solaires transforment la lumière en courant électrique. Pour ce faire, un matériau – en l’occurrence, un pigment – libère des électrons sous l’effet du rayonnement. Un semi - conducteur conduit ces électrons vers un pan de la cellule, où se forme alors un excédent de charge, qui s’écoule sous forme de courant électrique.

Pour mettre au point sa cellule, Michael Grätzel s’est inspiré du phénomène naturel de la photosynthèse. La cellule fonctionne de manière analogue, avec des pigments naturels, comme le rouge des framboises ou des fleurs d’hibiscus. Dans le cadre d’une fabrication industrielle, il est toutefois nécessaire de recourir à des pigments fabriqués en laboratoire, bénéficiant d’une plus grande longévité. Les tons verts, rouges et orange permettent déjà d’obtenir de bons résultats, mais l’équipe de Grätzel recherche actuellement très activement un pigment bleu adéquat. Il est également possible de fabriquer des cellules solaires non colorées. Elles absorbent les rayons de lumière qui ne sont pas visibles par l’œil, à savoir les infrarouges et les ultraviolets.

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