Des panneaux solaires produisent de l’énergie même durant la nuit
Des panneaux solaires modifiés qui fonctionnent la nuit génèrent suffisamment d’énergie pour charger un téléphone ou faire fonctionner une lampe LED, éliminant ainsi de besoin de stocker l’énergie dans des batteries dans des endroits hors réseau.
Un panneau solaire qui produit de l’énergie la nuit
En termes simples, l’électricité solaire est produite lorsque le soleil rayonne de l’énergie vers un panneau solaire relativement froid. Ce panneau se compose de cellules solaires, constituées de couches d’un matériau semi-conducteur, généralement du silicium. Lorsque la lumière brille sur ce matériau, il génère un flux d’électricité.
La nuit, cependant, les panneaux solaires rayonnent de la chaleur vers l’espace, dont la température est d’environ 3 kelvins (-270,15°C), car la chaleur se déplace dans la direction des basses températures. Le panneau solaire est donc plus froid que l’air nocturne, une différence de température qui peut être exploitée pour produire de l’électricité.
Pour ce faire, Shanhui Fan, de l’université de Stanford en Californie, et ses collègues ont modifié une cellule solaire du commerce en y ajoutant un générateur thermoélectrique – un dispositif qui produit des courants à partir des différences de la température.
Ce panneau est équipé d’un générateur thermoélectrique
« Le panneau solaire s’est avéré être un radiateur thermique très efficace », explique Fan. « Ainsi, la nuit, ce panneau solaire peut effectivement atteindre une température inférieure à celle de l’air ambiant, ce qui constitue une opportunité plutôt inhabituelle pour la récolte d’énergie. »
Dirigée vers un ciel nocturne dégagé, cette cellule solaire modifiée a généré une puissance de 50 milliwatts par mètre carré. Cela ne représente que 0,04 % de l’énergie produite par une cellule solaire ordinaire pendant la journée. Mais 50 milliwatts par mètre carré permettraient à des appareils de faible puissance, tels qu’un chargeur de téléphone ou une lampe LED de faible puissance, de fonctionner.
Une source d’énergie qui ne nécessite aucun stockage
« L’aspect intéressant de cette approche est que vous disposez essentiellement d’une source d’énergie directe la nuit qui ne nécessite aucun stockage avec des batteries », poursuit Fan. Les batteries peuvent être coûteuses et capricieuses. Leur fabrication nécessite également beaucoup d’énergie et elles peuvent contribuer à la pollution de l’eau et de l’air si elles ne sont pas correctement éliminées.
Bien que ces cellules solaires nocturnes puissent être utiles dans des endroits hors réseau pour certaines tâches de faible puissance, leur performance actuelle signifie qu’il est peu probable qu’elles remplacent les infrastructures énergétiques actuelles. « Le potentiel de production d’énergie à grande échelle est donc très faible », explique Ken Durose, de l’université de Liverpool, au Royaume-Uni.
Améliorer sa configuration pour générer plus d’énergie
Fan et son équipe affirment que la configuration pourrait être améliorée pour générer plus d’énergie et qu’il n’y a pas de difficultés réelles à faire évoluer un jour ce système vers un produit commercial.
Cette recherche a été publiée dans Applied Physics Letters.
Source : New Scientist
Crédit photo : Pixabay