Solaire

Graphène dans le système solaire


Qu'est-ce que le graphène? Vous avez sûrement entendu parler du graphite, pour ainsi dire, celui qui est au centre des crayons et nous permet d'écrire. Ce matériau est un parent éloigné et trouve une large application dans le secteur de photovoltaïque.

Qu'est-ce que le graphène
Deux scientifiques, André Geim et Kostya Novoselov, prix Nobel de physique en 2010, en collant un bloc de graphite sur un ruban adhésif normal, ont créé la feuille la plus fine du monde: le graphène. En termes plus techniques, le graphène il est obtenu en laboratoire lorsque les cristaux de graphite sont traités par des solutions très acides puis oxydés et exfoliés pour obtenir une couche monoatomique d'atomes de carbone hybrides sous forme sp². C'est pourquoi c'est la feuille la plus fine du monde, l'épaisseur du graphène est constituée d'une seule couche d'atomes!

Les caractéristiques du graphène
Le résultat est un matériau extrêmement polyvalent, constitué d'une seule couche d'atomes de carbone disposés en forme hexagonale à une distance constante entre eux de 0,142 nanomètre. C'est un matériau cristallin purement bidimensionnel, il est léger, résistant (100 fois plus que l'acier), flexible (5 fois plus que l'acier), transparent et étanche. Mais par-dessus tout, il a une grande conductivité thermique, électrique et électronique. De cette manière, le graphène est un candidat pour remplacer le silicium dans les matériaux électroniques de nouvelle génération.

Photovoltaïque et graphène. Le graphène pourrait remplacer le silicium!
Certaines études menées par des équipes de chercheurs américains ont noté que l'application du graphène à systèmes photovoltaïques une augmentation de l'efficacité de 52% peut être obtenue. Dans le secteur photovoltaïque, le graphène pourrait remplacer le silicium, ressource très coûteuse et proche de l'épuisement: il faudrait ajouter ce matériau au dioxyde de tungstène présent dans cellules solaires.

Matériau éco-durable
Le graphène est extractible à partir d'objets couramment utilisés tels que le verre, les aliments et même les excréments, il pourrait probablement être extrait de tout matériau contenant l'élément carbone. Le seul problème est le processus d'extraction. Nous avons besoin de supports en cuivre et de fours alimentés par de l'argon et de l'hydrogène gazeux à une température de 1900 °.

Au cours du processus, le matériau d'extraction se décompose sous la feuille de cuivre, tandis que les impuretés et les déchets se déposent au-dessus. Dans le contexte de la durabilité environnementale, le graphène s'avère être un excellent allié de l'écologie et au service de technologie verte.



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