De nouvelles découvertes sur la photosynthèse pourraient conduire à des cellules photovoltaïques bien plus performantes.

Partager
Suède

Actualité
Suède | Sciences de l’ingénieur : aéronautique, mécanique, électronique, génie civil | Science de la matière : matériaux, physique, chimie, optique
11 août 2016

Pour la première fois, des chercheurs de l’Université de Lund ont réussi à mesurer en détail le flux d’énergie solaire à l’intérieur et entre les différentes parties d’un organisme photosynthétique. Le résultat est une première étape dans la recherche et le développement de technologie qui utilisent l’énergie solaire. Ce résultat pourrait permettre de fabriquer des cellules photovoltaïques beaucoup plus efficaces que celles actuellement disponibles.

JPEG - 19.8 ko

Depuis 80 ans, les chercheurs savent que les réactions photochimiques à l’intérieur d’un organisme photosynthétique ne se produisent pas là où est absorbée la lumière du soleil. Cependant, savoir comment et par quel chemin l’énergie solaire était transporté à l’intérieur de l’organisme restait un mystère.

Donatas Zigmantas et Jakub Dostál, chercheurs de l’Université de Lund, ainsi que Jakub Pšenčík de Université Charles à Prague, ont étudié la photosynthèse dans les cellules bactériennes. En utilisant la spectroscopie ultrarapide - une méthode qui permet de mesurer la dynamique de nombreuses réactions chimiques - ils ont pu localiser les chemins le long desquels l’énergie solaire est transportée dans la bactérie. Ces chemins fonctionnent à la fois à l’intérieur et entre les composants d’une cellule photosynthétique.

« Même les meilleures cellules solaires que les humains sont capables de produire ne peuvent être comparées à ce que la nature fait dans les premières étapes de conversion d’énergie. Voilà pourquoi de nouvelles connaissances sur la photosynthèse seront utiles pour le développement de futures technologies solaires », explique Donatas Zigmantas.

Les résultats de ces recherches montrent que le transport de l’énergie solaire se fait plus difficilement entre les différents composants de la cellule. Y limiter les transferts d’énergie est donc une stratégie qui permet d’augmenter l’efficacité de l’ensemble du processus de conversion d’énergie photosynthétique.

« Nous avons identifié les voies de transport ainsi que les goulots d’étranglement qui causent une congestion dans la conversion de l’énergie photosynthétique. Cette connaissance pourra être utilisée dans les futures technologies », dit Donatas Zigmantas.

Une étude plus approfondie de la façon dont l’énergie est transportée dans les systèmes naturels et artificiels est nécessaire avant que ces résultats puissent être utilisés en pratique. Cependant, à plus long terme, ces résultats pourraient servir de base au développement et à la fabrication au niveau moléculaire de systèmes qui recueillent, stockent et transportent la lumière du soleil dans les cellules photovoltaïques.

Source

"New discoveries about photosynthesis may lead to solar cells of the future", Communiqué de presse de l’Université de Lund, 18/07/2016 – http://www.lunduniversity.lu.se/article/new-discoveries-about-photosynthesis-may-lead-to-solar-cells-of-the-future

Pour télécharger l’article scientifique

Les découvertes des chercheurs de Lund ont récemment été publiées dans la revue scientifique Nature Chemistry  :
Dostál J, Pšenčík J and Zigmantas D, 2016. In situ mapping of the energy flow through the entire photosynthetic apparatus

Rédactrice : Nelly Guitard, nelly.guitard[at]diplomatie.gouv.fr