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Cellules photovoltaïques nocturnes

03/02/2020

Cellules photovoltaïques nocturnes

Pourra-t-on encore parler de panneaux « solaires », si les panneaux photovoltaïques de demain sont capables de fonctionner de jour comme de nuit ? De nouveaux prototypes de cellules thermoradiatives laissent entrevoir des panneaux capables de fournir de l'énergie en pleine nuit.

D'après Jeremy Munday, professeur au Département de génie électrique et informatique à l'Université de California-Davis (UC Davis), des panneaux spécialement conçus en ce sens pourraient produire, dans des conditions idéales, jusqu'à 50W d'énergie par mètre carré, en pleine nuit. Cela représente le quart de la production journalière d'un panneau solaire conventionnel.

En sens inverse

Jeremy Munday et l'étudiant diplômé Tristan Deppe ont publié un article dans la revue spécialisée ACS Photonics où ils expliquent comment fonctionnent ces panneaux. Le texte détaille : « Afin de produire de l'énergie électrique après le coucher du soleil, nous travaillons sur un concept photovoltaïque alternatif qui utilise la Terre comme source de chaleur et le ciel nocturne comme dissipateur, donnant une "cellule photovoltaïque nocturne" qui utilise le photovoltaïque thermoradiatif et des concepts venus de l'étude du refroidissement radiatif ».

Jeremy Munday, qui a récemment rejoint l'UC Davis, développe des prototypes capables de générer de petites quantités d'énergie. Le procédé est similaire à celui d'un panneau solaire classique, mais en sens inverse. En temps normal, un panneau photovoltaïque absorbe la chaleur du Soleil, qui est plus chaud que lui. Jérémy Munday explique que « une cellule solaire ordinaire génère de l'énergie en absorbant la lumière du soleil, ce qui provoque l'apparition d'une tension à travers l'appareil et la circulation du courant ».

Une technologie encore incertaine, mais prometteuse

Cette fois, il serait question de panneaux thermoradiatifs composés de cellules capable de générer de l'énergie en rayonnant leur chaleur vers un environnement plus froid. Jeremy Munday ajoute ainsi : « Dans ces nouveaux appareils, le courant et la tension vont dans la direction opposée à la lumière émise, mais vous générez toujours de l'énergie ». La technologie thermoradiative est étudiée depuis longtemps, et Jérémy Munday affirme que ces cinq dernières années, elles ont fait l'objet d'un intérêt croissant. Il conclut : « Vous devez utiliser des matériaux différents, mais la physique est la même ».

L'intérêt d'une telle technologie est évident. Même si le rendement des panneaux thermoradiatifs n'égalera probablement pas celui des panneaux solaires traditionnels, il permettrait de générer de l'énergie durant la nuit, et participerait donc à équilibrer le réseau électrique. Ici, il est encore question d'études et de laboratoires : le potentiel de production et la rentabilité des cellules thermoradiatives ne peuvent pas encore être avancés avec une certitude absolue. Mais la mise au point de nouveaux prototypes montrent que cette technologie poursuit son développement.

Source : Science Daily


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