Les « panneaux solaires de nuit » sont capables de générer suffisamment d’énergie pour recharger un téléphone. Mais comment fonctionnent-ils ?

Des panneaux spécialement conçus pourraient aider à résoudre les problèmes actuels liés à l’énergie solaire, en générant de l’électricité une fois que le soleil s’est couché.

Les panneaux ont été découverts en 2020, lorsque des scientifiques du Université de Californie Davis, États-Unisa frappé le grand public.

Créée par le professeur Jeremy Munday et baptisée “cellules anti-solaires”, la solution nous permet de récolter l’électricité du ciel nocturne. Les recherches menées cette année confirment désormais que ces panneaux solaires nocturnes produisent suffisamment d’énergie pour recharger un téléphone portable.

L’étude originale a été menée à l’Université de Stanford où une équipe de recherche a ajouté un générateur thermoélectrique – un appareil qui produit des courants à partir des différences de température – à l’un de ces panneaux solaires particuliers.

Ils fonctionnent en utilisant la chaleur ou la lumière infrarouge rayonnée de la surface du panneau solaire dans l’espace les nuits claires.

“Le panneau solaire s’est avéré être un radiateur thermique très efficace”, explique le scientifique principal Shanhui Fan. “Ainsi, la nuit, le panneau solaire peut en fait atteindre une température inférieure à la température de l’air ambiant, et c’est une opportunité plutôt inhabituelle pour la récupération d’énergie.”

Traditionnellement, les panneaux solaires, ou cellules photovoltaïques, ont souffert des effets des saisons changeantes et du fait qu’ils ne fonctionnent pas la nuit. Du temps nuageux à la diminution de la durée du jour, ce n’est pas seulement le crépuscule qui les empêche de fournir une source d’énergie renouvelable viable aux habitants de nombreuses régions du monde.

Les cellules solaires nocturnes fonctionnent essentiellement de la même manière que leurs homologues diurnes, mais en sens inverse. Chaque nuit, de la chaleur s’échappe de la terre sous forme de rayonnement infrarouge afin de maintenir la planète à une température constante.

dans déclaration posté sur le site Web de l’Université de Californie à Davis l’année dernière, Munday a expliqué: “Dans ces nouveaux appareils, la lumière est plutôt émise et le courant et la tension vont dans la direction opposée, mais vous générez toujours de l’énergie.” Les conclusions ont été publiées dans un document de recherche.

Les appareils nocturnes sont capables de générer jusqu’à 50 watts de puissance par mètre carré, soit le quart de ce que les panneaux conventionnels peuvent générer pendant la journée. Ils fonctionnent également le jour si la lumière est bloquée ou s’ils sont dirigés à l’opposé du soleil.

Certaines recherches suggèrent même qu’ils pourraient être utilisés pour exploiter la chaleur résiduelle générée par les machines. “Vous devez utiliser des matériaux différents, mais la physique est la même”, explique Munday.

L’idée des panneaux solaires de nuit vient d’une simple pratique que nous faisons tous tous les jours

Loin d’être une idée nouvelle, les gens utilisent une technologie similaire pour obtenir un refroidissement nocturne depuis des centaines d’années. Lorsque vous ouvrez vos fenêtres et vos portes après une journée chaude pour rafraîchir votre maison, vous utilisez la même théorie. Essentiellement, cette forme de refroidissement passif utilise le ciel nocturne comme un dissipateur de chaleur massif, éloignant la chaleur de la terre une fois qu’il fait noir.

“L’aspect intéressant de cette approche est que vous disposez essentiellement d’une source d’alimentation directe la nuit qui ne nécessite aucun stockage de batterie”, a ajouté Fan.

En 2021un projet à l’Université de Stanford a vu des scientifiques essayer de la même manière d’utiliser les différences de températures diurnes et nocturnes pour générer de l’électricité.

Ils ont réussi à prouver que la technologie fonctionnait, mais il reste encore beaucoup à faire en matière d’efficacité et de performances. Ces panneaux solaires inversés ne sont peut-être que des prototypes, mais une idée similaire pourrait fonctionner 24 heures sur 24 en fournissant de l’énergie dans des endroits où les conditions météorologiques changent et les niveaux de lumière faibles.

Les cellules solaires nocturnes ont le potentiel d’être utiles dans des emplacements hors réseau pour certaines tâches à faible consommation d’énergie, mais il est peu probable qu’elles remplacent l’infrastructure énergétique existante. Cependant, Fan et son équipe disent que la configuration pourrait être améliorée pour générer plus de puissance.

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