Un projet européen sur une application de la pérovskite
Georges Pop

Quatorze partenaires industriels et universitaires en provenance de dix pays européens sont associés au programme PeroCUBE coordonné par le Centre suisse d’électronique et de microtechnique (CSEM), à Neuchâtel. (© CSEM) |
Une absorption favorable de la lumière solaire
La pérovskite est un minéral d’aspect métallique, composé d’oxyde de calcium et de titane, de formule CaTiO3. Décrit pour la première fois en 1839, il tient son nom du minéralogiste russe Lev Perovski (1792-1856), qui l’a identifié dans les montagnes de l’Oural. De nos jours, les pérovskites désignent essentiellement des matériaux à structure cristalline. Il y a quelques années, des chercheurs ont observé que certaines pérovskites absorbaient favorablement la lumière solaire, ce qui peut stimuler les performances des cellules photovoltaïques. Les recherches portent notamment sur les pérovskites hybrides, associant des composés organiques et inorganiques.
En 2012, le Suisse Michael Grätzel, professeur de chimie à l’EPFL, responsable du laboratoire de photoniques et interfaces, a eu l’idée d’insérer des pérovskites dans des cellules solaires à pigment photosensible de son invention. Ces cellules utilisent notamment un colorant naturel des plantes pour convertir l’énergie solaire en électricité, par photosynthèse. Michael Grätzel a constaté que le dioxyde de titane était beaucoup plus efficace, en termes de coût et de rendement, que le silicium habituellement utilisé. Mais ces nouvelles cellules présentent un grosse faiblesse : elles se détériorent très vite par la lumière. Les recherches en cours visent, notamment, à supprimer ces défauts rédhibitoires.

Outre les secteurs de l’énergie et des télécommunications, le projet PeroCUBE doit aussi offrir de nouveaux débouchés commerciaux au secteur de l’éclairage. |
Deux objectifs prioritaires
Selon le communiqué du CSEM, le projet PeroCUBE poursuit deux objectifs principaux : d’abord, produire des sources lumineuses efficaces, simples et peu onéreuses, plus proches des sources de lumière naturelle ; contribuer, ensuite, au développement de panneaux solaires plus stables et meilleur marché. En combinant ces deux objectifs, le programme vise à établir un nouveau standard pour la communication par la lumière visible (Visual Light Communication, VLC), ainsi que la technologie LiFi (Light Fidelity). Il s’agit d’élargir le champ d’application à l’éclairage, à la transmission de données aux dispositifs électroniques portables, ainsi qu’aux applications pour l’Internet des objets (IoT), sans nuire à l’environnement ni aux utilisateurs.
Certaines pérovskites absorbent favorablement la lumière solaire, ce qui peut stimuler les performances des cellules photovoltaïques. |
Sylvain Nicolay, co-responsable du projet au CSEM, souligne que « PeroCUBE doit apporter la preuve que les matériaux pérovskites peuvent parfaitement être utilisés pour fabriquer des produits commercialisables, comme des panneaux d’éclairage ou des dispositifs électroniques portables. » Les recherches, financées à hauteur de 5,6 millions d’euros par l’Union européenne, doivent durer 42 mois.
L’entreprise Alpes Lasers, dont le siège est situé à Saint-Blaise, dans le canton de Neuchâtel, est le second partenaire du consortium impliqué dans le projet. Cette entreprise travaille sur la source laser. « Les infrarouges sont utilisés pour analyser le comportement des surfaces des pérovskites pendant le processus de fabrication », explique Antoine Müller, directeur général d’Alpes Lasers. « Nous sommes heureux que notre laser contribue à un avenir durable et intégré », ajoute-t-il.
Sylvain Nicolay
CSEM
sylvain.nicolay@csem.ch
Tél. 032 720 57 71
Olivier Landry
Alpes Lasers S.A.
olivier.landry@alpeslasers.ch
Tél. 032 729 95 10