AM, Université de Nanjing : Un dispositif flexible de production d'énergie haute tension basé sur une cascade photovoltaïque asymétrique

L'interconversion entre la lumière et l'électricité est au cœur des applications optoélectroniques et photoniques. La maximisation de la conversion photoélectrique est un objectif à long terme et peut être atteinte en fabriquant des dispositifs avec des structures spécifiques. Dans ce cadre, il est extrêmement important de collecter le rayonnement optique dans une région spécifique et de le convertir en un diélectrique fonctionnel avec un potentiel électrique élevé pour conduire une réponse à un champ électrique pur.

Lei Zhang et al. à l'Université de Nanjing ont conçu une technique de nanofabrication avec double auto-alignement et l'ont appliquée à la construction de réseaux à hétérojonction asymétrique de type zèbre.

Les auteurs ont préparé un nouveau nanocomposite asymétrique, périodique et orienté composé de bandes d'or et d'aluminium. Cette nanostructure bimétallique permet l'organisation d'hétérojonctions pn de manière contrôlée dans le sens de l'alignement. Des réseaux éclairés de 5 x 4 mm2 de petites bandes rectangulaires peuvent générer des tensions élevées de plus de 100 V sur des substrats flexibles. Le potentiel généré par unité de longueur peut atteindre 350 V-cm-1. Les auteurs démontrent pour la première fois que des tensions aussi élevées peuvent être générées par un système sur puce compact auto-alimenté.

Les découvertes des auteurs facilitent la conversion entre la lumière et l'électricité, atteignant le point où les performances des matériaux piézoélectriques et électro-optiques dans les instruments intelligents auto-alimentés peuvent être régulées en fournissant un champ électrostatique suffisamment grand.