Les panneaux solaires représentent l’un des instruments les plus populaires pour la collecte énergie propre, mais ils ne sont pas sans limites. Exploitant l’énergie de notre étoile, le Soleil, ils fonctionnent mieux à la lumière directe du soleil, de sorte que les jours nuageux et pluvieux peuvent limiter l’efficacité énergétique. Quant au crépuscule, les panneaux solaires sont incapables de fonctionner sans la lumière directe ou indirecte du soleil. Jusqu’à maintenant.
Une équipe de scientifiques, comprenant des chercheurs de la School of Photovoltaic and Renewable Energy Engineering, University of New South Wales, Sydney, Australie, et du Exciton ARC Science Center of Excellence, a une percée dans la technologie infrarougece qui pourrait conduire au développement de panneaux solaires qui fonctionneraient sans problème de jour comme de nuit.
Comment serait-ce possible ?
L’électricité solaire est générée lorsque le soleil rayonne de l’énergie sur un panneau solaire relativement froid. Le panneau est constitué de cellules solaires, constituées de couches d’un matériau semi-conducteur, généralement du silicium, qui, lorsque la lumière les frappe, génère un flux d’électricité. Mais Et pour les faire travailler la nuit ?
Bien que cela semble être une contradiction, les scientifiques ont montré que l’énergie solaire peut être générée la nuit. Nous tirons notre énergie du Soleil, mais la Terre, en réalité, rayonne toujours exactement la même quantité d’énergie dans l’espace, dans un émission thermique vers l’univers qui pourrait être utilisé. La modification leur permet de générer suffisamment d’énergie pour charger un téléphone portable ou faire fonctionner une lumière LED, évitant ainsi d’avoir à la stocker dans des batteries hors réseau.
Veilleuse solaire ?
Les experts affirment que Si le flux de cette chaleur radiante pouvait être exploité par un dispositif de cellule de puissance et converti en électricité, il existe « un large spectre inutilisé d’énergie potentielle à exploiter ». Dans leur étude publiée dans la revue ACS Photonique, L’équipe a utilisé une diode thermoradioactive (un capteur à semi-conducteur présent dans les technologies existantes telles que les lunettes de vision nocturne) pour capturer les photons quittant la Terre le long du spectre infrarouge et les convertir en électricité.
« À la fin du 18e et au début du 19e siècle, on a découvert que l’efficacité des machines à vapeur dépendait de la différence de température à travers le moteur, et c’est ainsi que le domaine de la machine à vapeur est né. thermodynamique« , a commenté le chercheur principal d’Exciton Science, Nicholas Ekins Daukes. « Les mêmes principes s’appliquent à l’énergie solaire : le soleil fournit la source de chaleur et un panneau solaire relativement froid à la surface de la Terre fournit un absorbeur de froid. Cela permet de produire de l’électricité. Cependant, quand on pense à l’émission infrarouge de la Terre dans l’espace extra-atmosphérique, c’est maintenant la Terre qui est relativement chaude, tandis que le vaste vide de l’espace est extrêmement froid. Par les mêmes principes de la thermodynamique, aussi il est possible de générer de l’électricité à partir de cette différence de température: l’émission de lumière infrarouge dans l’espace ».
En bref, l’énergie solaire nocturne puise dans un « large spectre d’énergie potentielle inutilisée ». La chaleur circule des zones chaudes vers les zones froides. Chaque jour, la terre absorbe la chaleur du soleil, et la nuit, cette chaleur s’échappe de la terre sous forme de lumière infrarouge et est absorbée par le vide glacial de l’espace. S’il n’en était pas ainsi, la planète il ferait trop chaud abriter la vie. Et c’est là que la lumière du soleil du soir entrerait en jeu, grâce à la diode à rayonnement thermique, qui convertit la chaleur infrarouge en électricité.
Quand cette mise à jour sera-t-elle disponible ?
Pour l’instant, la quantité d’énergie produite dans les tests est incroyablement petit Par rapport à la puissance du panneau solaire, environ 0,001 %. Mais il innove dans le développement de panneaux solaires capables de produire de l’électricité, même la nuit. La preuve de concept c’est plus que significatif.
« Le meilleur aspect de cette approche est que vous disposez d’une source d’alimentation directe pendant la nuit qui ne nécessite pas de stockage sur batterie »
« Nous n’avons pas encore le matériau miracle qui fera de la diode thermoradioactive une réalité quotidienne, mais nous avons fait une preuve de concept et nous avons hâte de voir. » à quel point pouvons-nous améliorer ce résultat dans les années à venir », concluent les auteurs.
Et ils ne sont pas les seuls à rechercher cet objectif. La Université de Stanford, par exemple, il travaille également sur des méthodes alternatives pour exploiter l’énergie thermique dans l’obscurité. sans oublier Rune Strandberg, un scientifique norvégien qui a été le premier chercheur à envisager la possibilité théorique d’un tel dispositif.
Les panneaux solaires représentent l’un des instruments les plus populaires pour la collecte énergie propre, mais ils ne sont pas sans limites. Exploitant l’énergie de notre étoile, le Soleil, ils fonctionnent mieux à la lumière directe du soleil, de sorte que les jours nuageux et pluvieux peuvent limiter l’efficacité énergétique. Quant au crépuscule, les panneaux solaires sont incapables de fonctionner sans la lumière directe ou indirecte du soleil. Jusqu’à maintenant.
