Des chercheurs de l’IISER et de l’IIT développent un système photosynthétique pour capter l’énergie solaire

La recherche a montré que l’énergie récoltée pouvait générer du courant avec des rendements bien meilleurs par rapport aux composants individuels. image pour la représentation. | Crédit photo : AP

Des chercheurs de l’IISER-Thiruvananthapuram et de l’IIT-Indore ont développé un nouveau système de collecte de lumière artificielle qui peut capturer efficacement la lumière pour la conversion de puissance en imitant la photosynthèse, le processus par lequel les plantes absorbent la lumière du soleil et produisent des sucres.

La recherche a été publiée dans la prestigieuse « Royal Chemical Society – Sciences chimiques‘ revue.

Selon des responsables, des scientifiques du monde entier tentent de reproduire l’étape de récupération de la lumière de la photosynthèse dans des systèmes conçus pour être utilisés dans des cellules solaires ou des feuilles artificielles.

Biswarup Pathak, professeur au Département de chimie de l’Indian Institute of Technology (IIT)-Indore, a déclaré : “Les noyaux collecteurs de lumière des plantes et autres bactéries photosynthétiques sont des chromophores, des molécules qui absorbent la lumière visible et la transmettent à d’autres composants qui utilisent l’énergie pour diverses réactions chimiques.Les chromophores les plus élevés qui sont exposés au soleil absorbent l’énergie.

“Les chromophores sont disposés en réseaux et un chromophore sous tension transmet l’énergie au chromophore adjacent et ainsi de suite. Il y a une cascade rapide d’énergie jusqu’à ce que l’énergie atteigne sa destination.”

Il y a eu de nombreuses tentatives pour reproduire la structure moléculaire et atomique du mécanisme de collecte de la lumière en laboratoire. Des structures polymères, des molécules de type détergent, des vésicules, des gels et d’autres structures bio-inspirées ont été utilisées pour imiter la photosynthèse, a expliqué Pathak.

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Le problème le plus courant auquel sont confrontées ces molécules est que la lumière est éteinte en raison de l’agrégation ou du regroupement des molécules ensemble. Cela conduit à une faible efficacité de capture et de conversion de la lumière, a-t-il déclaré.

Sukhendu Mandal, professeur agrégé à l’Institut indien d’éducation et de recherche scientifiques (IISER)-Thiruvananthapuram, a déclaré : “C’est la première fois que nous utilisons un nanocluster à atome précis dans une telle application. Les charges opposées sur les surfaces et les charges correspondantes la distribution d’énergie électronique se traduit par une efficacité de transfert d’énergie de 93 % avec un excellent effet d’antenne de la région UV-visible du spectre lumineux.”

Les chercheurs ont également montré que cette énergie récoltée pouvait générer du courant avec des rendements bien meilleurs par rapport aux composants individuels.

“Cette enquête fondamentale sur les systèmes de transfert d’énergie hautement efficaces fournira la base pour concevoir de nouveaux matériaux de collecte de lumière qui peuvent améliorer l’efficacité des cellules solaires et réduire les pertes d’énergie.

“C’est important étant donné que l’Inde vise à atteindre zéro émission nette de carbone d’ici 2070 et à satisfaire 50% de ses besoins en électricité à partir de sources renouvelables telles que l’énergie solaire d’ici 2030”, a déclaré Mandal.

• Les chercheurs ont mis au point un nouveau système de collecte de lumière artificielle capable de capter efficacement la lumière pour la conversion d’énergie en imitant la photosynthèse, le processus par lequel les plantes absorbent la lumière du soleil et produisent des sucres.

• Les chercheurs ont également montré que cette énergie récoltée pouvait générer du courant avec des rendements bien meilleurs par rapport aux composants individuels.

• Des scientifiques du monde entier tentent de reproduire l’étape de collecte de lumière de la photosynthèse dans des systèmes d’ingénierie destinés à être utilisés dans des cellules solaires ou des feuilles artificielles.