Une équipe de scientifiques travaille actuellement au développement d’une cellule thermophotovoltaïque qui permettrait d’améliorer la conversion en électricité des panneaux solaires. 

Dépasser le rendement actuel des cellules solaires

 

L’énergie solaire semble aujourd’hui être une solution parfaite pour aider notre société à réduire sa dépendance aux énergies fossiles. Les rayons du soleil sont gratuits et disponibles en abondance.  Le problème concernant cette énergie reste que les cellules solaires traditionnelles ne sont pas en mesure d’absorber l’ensemble du spectre lumineux envoyé par le soleil.

 

Le rendement moyen d’une cellule ne dépasse généralement pas les 33,7 %. Il faut par exemple environ 40 m2 de panneaux solaires afin de générer assez d’énergie pour alimenter en moyenne une maison pendant toute une journée. Les progrès pour améliorer la performance des panneaux solaires sont lents mais continuent de mobiliser de nombreux chercheurs dans les laboratoires du monde entier.

 

Aujourd’hui, une équipe vient de mettre au point une technique qui devrait révolutionner la façon dont l’énergie solaire est récupérée et qui permettrait de doubler le niveau d’énergie générée par les panneaux solaires, sans forcément en augmenter les coûts de manière importante.

 

Cette semaine, les chercheurs de l’Institut de Technologie du Massachusetts ont publié un article dans le journal américain Nature Energy dans lequel ils reviennent sur leur travail qui les a conduit à  développer une cellule thermophotovoltaïque capable de contourner la limitation des panneaux solaires actuellement sur le marché.

 

Exploiter l’ensemble du spectre lumineux

 

Les cellules thermophotovoltaïques sont étudiées depuis de nombreuses années et font l’objet d’expérimentations poussées à travers le monde. C’est en utilisant cette innovation que les scientifiques du MIT pensent pouvoir augmenter les quantités d’énergies produites par les panneaux solaires en exploitant les pertes d’énergie issues de ces panneaux.

 

Une cellule solaire normale convertit le rayon du soleil en énergie puis la conduit jusqu’à un système de stockage. Pendant ce temps, l’énergie thermique créée pendant ce processus s’évapore et n’est donc plus utilisable. L’équipe du MIT travaille sur une manière d’exploiter la chaleur gaspillée et la transformer ensuite en électricité.

 

Les chercheurs ont ainsi ajouté une couche de carbone à la structure d’une cellule solaire qui absorbe l’énergie thermique et la convertit en lumière. Une couche de cristaux photophoniques vient compléter le dispositif pour convertir la chaleur en rayonnement thermique. Le rayonnement thermique de cette couche provoqué par la chaleur va permettre aux cellules photovoltaïques de fonctionner et de produire de l’électricité.

 

Pou le professeur Evelyn Wang, ce travail est une avancée majeure pour la filière solaire. Il permet d’exploiter l’ensemble du spectre solaire sans gaspillage et laisse entrevoir l’idée d’une cellule solaire au taux de conversion lumière du soleil/électricité améliorée. 

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