Les travaux sur le photovoltaïque à l’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne ont été développés dans les années quatre-vingt dix . Michael Grätzel a alors mis au point avec des collègues une cellule solaire ” photoélectrochimique” ( PEC) capable de produire de l’hydrogène directement à partir de l’eau.
Les électrons produits par la cellule sont utilisés directement pour séparer les atomes d’hydrogène et les atomes d’oxygène de l’eau. Les électrons activent une semi-conducteur capable de libérer l’oxygène alors qu’une cellule à colorant libère l’hydrogène.
Les derniers travaux visent à réduire le coût du matériel. Les cellules PEC sont théoriquement très intéressantes, avec un rendement de 12,4%, mais elles sont chères: dix centimètres carrés reviennent à 10 000 dollars.
Les chercheurs ont donc voulu réduire les coûts en utilisant que des matériaux courants et abordables. Leur modèle utilise comme semi-conducteur chargé de libérer l’oxygène, de l’oxyde de fer, autrement dit de la rouille. Mais il s’agit une rouille particulière, nanostructurée et dopée à l’oxyde de silicium, et recouverte d’une couche nanométrique d’oxyde d’aluminium et de cobalt. La cellule à colorant qui permet d’extraire l’hydrogène est composée d’un colorant et de dioxyde de titane. Kevin Sivula, le chercheur qui pilote les travaux estime q’un rendement de 10% pourrait être atteint dans quelques années, puis un rendement de 16% en conservant un coût de fabrication très faible.
