​Les cellules de Grätzel se prêtent à des applications de grande dimension et peuvent être fabriqués à bas coût, ce qui permet d'envisager leur intégration à un bâtiment, comme le prouve une récente démonstration en Suisse. Cependant il faut encore améliorer leur rendement. Pour cela, on peut renforcer l'absorption de photons grâce à de nouvelles générations de colorants organiques mais aussi grâce à une structuration nanométrique originale du matériau de photoélectrode. En particulier, les nanostructures d'oxydes dits « en opale inverse » sont attrayantes car leur réseau de pores à interconnexions périodiques devrait faciliter l'infiltration de l'électrolyte, l'adsorption du colorant et mieux piéger la lumière solaire.

Une équipe de l'Inac a mis au point une méthode versatile pour synthétiser de telles nanostructures en TiO₂ et les incorporer à des photoélectrodes de cellules de Grätzel. La surface spécifique de ces nanostructures et leur porosité peuvent notamment être fortement augmentées par ajout puis élimination de particules de silice à certaines étapes du procédé.

Cette étude ouvre la voie à des développements de photoélectrodes plus efficaces, avec des oxydes métalliques variés, non seulement pour les cellules solaires à colorant, mais aussi pour les cellules solaires à pérovskite ou encore les dispositifs photocatalytiques.

Ce travail a été réalisé avec l'Institut de recherche chimique de Catalogne (ICIQ) à Tarragone, en Espagne, avec les moyens des plateformes de nanocaractérisation (PFNC) et Hybriden, à Grenoble.