Des ingénieurs créent des panneaux solaires nocturnes qui utilisent l’énergie destinée à l’espace

Des ingénieurs ont conçu un type de panneau solaire capable de produire de l’électricité la nuit, résolvant l’un des principaux écueils de l’énergie solaire.

L’énergie solaire est une source prometteuse d’énergie renouvelable. Selon le Bureau américain des technologies de l’énergie solaire, la quantité de lumière solaire qui atteint la surface de la Terre en seulement une heure et demie est suffisante pour gérer la consommation d’énergie de la planète entière pendant une année entière.

L’une des difficultés de l’énergie solaire est d’essayer de capter cette énergie. L’autre problème est de savoir comment le faire fonctionner quand le soleil se couche. Les panneaux solaires fonctionnent en utilisant des cellules photovoltaïques (PV) pour absorber l’énergie du soleil et la transformer en courant électrique.

Une solution au problème de la nuit consiste à stocker l’énergie du soleil afin qu’elle puisse être utilisée lorsque le soleil n’est pas là, mais de nombreuses tentatives ont été problématiques. Les batteries, par exemple, ont des problèmes d’efficacité et sont coûteuses à utiliser.

panneaux solaires
Une photo montre une ferme solaire à La Colle des Mees, dans le sud-est de la France, en avril 2019. Le stockage de l’énergie solaire la nuit a été un obstacle pour la technologie.
Gérard Julien/AFP/Getty

Produire de l’énergie sans le soleil

Une autre solution consiste à construire des panneaux solaires afin qu’ils puissent continuer à produire de l’énergie même lorsque le soleil se couche. Une équipe de chercheurs pense avoir fait exactement cela.

Leur modèle proposé fonctionne en générant de l’électricité à partir de la différence de température entre les cellules photovoltaïques d’un panneau solaire et l’air ambiant.

Cela est possible car chaque fois que la chaleur passe d’une source chaude à un puits froid, elle génère de l’énergie. Tout le temps, il y a un flux constant de chaleur radiative de la Terre vers l’espace puisque l’atmosphère terrestre n’est pas capable de tout retenir. Cela est également vrai pour tous les objets qui ont accès au ciel, disent les chercheurs.

En raison des matériaux à partir desquels les cellules photovoltaïques sont fabriquées, la nuit, elles finissent par être plus froides de quelques degrés que l’air ambiant car elles diffusent bien la chaleur.

Les chercheurs pensent que cette différence de température pourrait être la clé pour produire une énergie stable même la nuit, le panneau solaire passant essentiellement en mode inverse.

Leur conception est actuellement capable de produire 50 milliwatts par mètre carré, ce qui n’est pas beaucoup étant donné que l’éclairage nécessite généralement quelques watts. Selon un communiqué de presse de l’American Institute of Physics, il faudrait environ 20 mètres carrés de surface photovoltaïque pour alimenter certaines lampes avec leur conception actuelle. Mais il y a certainement place à l’amélioration.

“Aucun de ces composants n’a été spécifiquement conçu à cette fin”, a déclaré l’auteur Shanhui Fan dans le communiqué de presse. “Donc, je pense qu’il y a place à l’amélioration, dans le sens où, si l’on a vraiment conçu chacun de ces composants pour notre objectif, je pense que les performances pourraient être meilleures.”

Zunaid Omair, un autre auteur derrière le travail, a déclaré dans la même déclaration : “Ce que nous avons réussi à faire ici, c’est de construire le tout à partir de composants prêts à l’emploi, d’avoir un très bon contact thermique et la chose la plus chère de l’ensemble. l’installation était le thermoélectrique lui-même.”

Une étude décrivant la recherche a été publiée dans la revue Lettres de physique appliquée le 5 avril 2022.