Énergie photovoltaïque. Bientôt des panneaux solaires efficaces aussi... la nuit ?

Ne les appelez plus « panneaux solaires ». Car les panneaux photovoltaïques du futur fonctionneront aussi quand il fait nuit noire. Explication.





Faire de l’électricité à partir de la nuit noire ? Avec des panneaux photovoltaïques ? L’idée peut sembler étrange. Elle pourrait pourtant bientôt devenir réalité.

Voici déjà longtemps que les scientifiques cherchent à améliorer l’efficacité des panneaux solaires. Pas simple, car la conversion du rayonnement solaire en électricité grâce à des cellules exploitant l’effet photovoltaïque dépend évidemment… de la présence effective de rayons de soleil. Aujourd’hui, progrès aidant, certains modèles parviennent à fournir de l’électricité même par temps gris, ou lorsqu’ils ne sont pas parfaitement perpendiculaires aux rayons solaires. Reste que l’idée de les utiliser de nuit ressemble à un défi insurmontable.

Il faut « inverser » le fonctionnement du panneau

Sauf qu’il existe une solution : le rayonnement infrarouge. C’est en tout cas ce qu’affirment Tristan Deppe et Jeremy Munday, professeurs au département de Génie électrique et informatique à l’Université de California-Davis.

Selon l’étude qu’ils viennent de publier, des panneaux photovoltaïques spécialement conçus en ce sens pourraient produire jusqu’à 50 W d’énergie par mètre carré en pleine nuit, soit 25 % de la production d’un panneau solaire conventionnel pendant une journée.

Comment ? Tout simplement en « inversant » le fonctionnement du panneau.

De jour, les cellules, souvent à base de semi-conducteurs en silicium, convertissent une partie du rayonnement solaire en énergie thermique ou électrique. Une cellule solaire génère de l’énergie en absorbant la lumière du soleil, résume Jeremy Munday.

De nuit, il s’agit de transformer l’énergie thermique, accumulée et dégagée par le panneau, en électricité. Et c’est possible grâce à des panneaux thermoradiatifs. Ceux-ci sont composés de cellules capables de générer de l’énergie en rayonnant leur chaleur vers un environnement plus froid.

« Le résultat est le même car la physique est la même »

Plutôt que d’être froids et pointés vers le Soleil chaud, les cellules de ces appareils sont chaudes et pointées vers quelque chose de plus froid, comme le ciel nocturne, explique Jeremy Munday à Sciences et Avenir .

Résumons. Dans une cellule solaire, la lumière reçue provoque l’apparition d’une tension à travers l’appareil et la circulation du courant. Dans une cellule thermoradiative, la lumière une fois émise génère aussi une tension et un courant, mais dans le sens opposé.

Le résultat est le même car la physique est la même : vous obtenez une certaine quantité d’énergie. Il faut juste utiliser des matériaux différents, poursuit Jeremy Munday.

Reste à passer de la théorie à la pratique, justement. Et à imaginer des matériaux qui fonctionnent le jour, grâce au rayonnement reçu du Soleil, et la nuit, grâce au rayonnement émis par les cellules photovoltaïques.


Source Ouest France par Hervé HILLARD.

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