Institut des
NanoSciences de Paris
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Diatomées pour applications photovoltaïques

Les diatomées, des micro-algues unicellulaires (échelle µm à mm), développent des nanostructures photoniques à base de dioxyde de silicium (SiO2). Ces structures appelées frustules, répondent à plusieurs besoins des diatomées principalement optique (photosynthèse) et mécanique (protection). En particuliers, certaines diatomées centro-symétriques concentrent la lumière incidente sur l’axe, d’autres filtrent les ultraviolets nocifs. Ces propriétés peuvent être utilisées pour augmenter le rendement des cellules photovoltaïques en concentrant la lumière sur la zone active, ou en cosmétique pour la protection UV. Une modification des structures (tailles des pores, dopage..) peut être nécessaire afin d’atteindre ces objectif. Ces travaux sont effectués en collaboration avec le laboratoire BOREA (UMR UPMC-CNRS-MNHN).

Figure 1 : Structure hiérarchique de la diatomée Coscinodiscus wailessii montrant les trois niveaux d’organisation du frustule. Figure 2 : Simulation numérique par FDTD de l’intensité lumineuse transmise par un frustule.