Une équipe de chercheurs a travaillé sur des panneaux solaires capables de générer de l’électricité la nuit. Cette avancée technologique permettrait à des sites isolés d’obtenir une électricité renouvelable en permanence.
Bien que les panneaux solaires comptent aujourd’hui parmi les sources d’énergie électrique les plus propres jamais mises au point, ils font face à un inconvénient de taille : depuis plusieurs années, physiciens et ingénieurs s’interrogent sur la façon dont les panneaux photovoltaïques pourraient rester efficaces la nuit. Pour tenter de répondre à ce problème, une équipe de l’Université de Stanford a inventé ce qu’elle a baptisé le « panneau antisolaire », une cellule capable de générer de l’électricité la nuit en absorbant le froid du ciel nocturne.
Dans une étude parue fin février dans la revue Applier Physics Letters, les chercheurs expliquent le fonctionnement d’un concept photovoltaïque alternatif qui utilise la Terre comme source de chaleur et le ciel nocturne comme dissipateur de chaleur. Cette découverte pourrait renforcer l’intérêt des panneaux solaires comme source d’énergie renouvelable
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Une cellule photovoltaïque assemblée à un générateur thermoélectrique
Les chercheurs ont créé un prototype dans lequel est intégré un générateur thermoélectrique couplé à une cellule photovoltaïque standard, afin d’exploiter ces différences de températures pour produire de l’énergie. Pendant la journée ce prototype fonctionne comme un panneau solaire conventionnel pour récolter l’énergie du soleil, le panneau fonctionne ensuite « à l’envers » pour continuer à produire de l’électricité la nuit.
Une cellule photovoltaïque classique est plus froide que le soleil et crée de l’électricité en absorbant la lumière. La cellule de nuit, elle, est plus chaude que le ciel qu’elle pointe, et irradie la chaleur qui lui est envoyée pour devenir légèrement plus froide que l’air ambiant. C’est ce refroidissement radiatif qui permet au générateur thermoélectrique de produire un peu de courant.
D’après les tests effectués par les chercheurs, ce prototype de cellule photovoltaïque est capable de générer – lorsqu’il est dirigé vers un ciel nocturne dégagé – jusqu’à 50 Watts d’énergie par mètre carré. Cela ne représente que 0,04 % de l’énergie produite par une cellule solaire standard pendant la journée mais cela est suffisant pour alimenter des appareils à faible puissance tels que des LED.
Des panneaux solaires au stade de prototype
Les chercheurs rappellent à juste titre qu’il ne s’agit pour le moment que d’un prototype. De facto, de nombreuses améliorations doivent encore être apportées. Parmi elles, l’équipe assure que pouvoir doubler sans grande difficulté la production d’énergie produite par le panneau photovoltaïque. Ce qui permettrait d’implanter cette technologie comme une vraie source d’énergie renouvelable. L’avantage aussi est que cette nouvelle technologie est peu coûteuse car les matériaux utilisés sont courants et pourraient être intégrés à des cellules solaires déjà existantes.
“Ce que nous avons réussi à faire ici, c’est de construire le tout à partir de composants prêts à l’emploi, l’élément le plus cher de toute la configuration est le générateur thermoélectrique lui-même”
Zunaid Omair, ingénieur en métrologie de l’Université de Stanford et auteur de l’étude
Cette facilité d’assemblage, en plus d’être économe, permettrait d’installer cette configuration dans des endroits plus isolés dont les ressources sont limitées. En effet, le système peut être utilisé comme une source d’énergie renouvelable en continu de jour comme de nuit sans avoir besoin d’une installation de batteries supplémentaires de stockage. En plus d’être coûteuses, la fabrication des batteries nécessite une grande quantité d’énergie et elles peuvent contribuer à la pollution de l’eau et de l’air si elles ne sont pas correctement éliminées. Les chercheurs espèrent à terme fournir une source d’énergie fiable et propre aux 15 % de la population mondiale privée d’électricité.
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