Cellules solaires à 20% d’efficacité, Comment booster leur rendement
Dans le cadre de la refonte du futur de l’énergie solaire, une nouvelle recherche menée par des scientifiques de l’Université de Cambridge, en Grande-Bretagne, met en lumière des moyens nouveaux pour produire de l’énergie solaire avec une efficacité supérieure à la situation actuelle.
Dans leur étude publiée dans le journal « Joule » spécialisé dans les domaines de l’énergie durable, les scientifiques de l’Université de Cambridge estiment que le développement de cellules solaires à très haute efficacité est extrêmement difficile. Par conséquent, il est nécessaire d’envisager de nouvelles méthodes pour produire de l’énergie solaire, telles que concentrer davantage de lumière solaire sur les cellules solaires, plutôt que de simplement essayer de rendre les cellules solaires ultra-efficaces. Cela s’ajoute à l’importance de modifier les panneaux solaires pour les rendre plus durables, flexibles et transparents.
Améliorer l’efficacité de l’énergie solaire
Il est bien connu que les cellules solaires, regroupées dans des panneaux solaires, sont des dispositifs qui convertissent la lumière du soleil en électricité. Elles sont souvent fabriquées en silicium, un matériau courant mais qui présente des défauts dans la captation et la conversion du rayonnement solaire en électricité. C’est le défi de la production d’énergie électrique à l’aide de cellules solaires, connu sous le nom de problème d’efficacité des panneaux solaires, en plus des contraintes limitant l’exploitation de l’énergie solaire tout au long de la journée.
Une étude antérieure examinant le principal défaut d’efficacité des panneaux solaires en silicium a révélé que la plupart des cellules solaires n’atteignent que 20% d’efficacité pour chaque kilowatt de lumière solaire équivalente. Cette étude a attribué les principales raisons de la baisse d’efficacité de l’énergie solaire à des facteurs naturels tels que l’augmentation de la température solaire, l’humidité ou l’effet de la poussière.
Pour améliorer l’efficacité de l’énergie solaire, les chercheurs en sciences des matériaux et en technologie solaire ont exploré des solutions pour surmonter les contraintes empêchant ces cellules de produire plus d’énergie.
Méthodes alternatives de production d’énergie solaire
Conformément au communiqué de presse de l’Université de Cambridge, la nouvelle étude vise à proposer des méthodes qui pourraient offrir des performances supérieures dans différentes régions du monde, dépassant ainsi les conditions environnementales et naturelles qui réduisent l’efficacité des cellules solaires.
Le communiqué précise que la nouvelle étude propose des alternatives pour produire de l’énergie solaire, au lieu de simplement chercher à rendre les cellules solaires individuelles très efficaces. Les scientifiques recherchent continuellement de meilleures façons d’obtenir davantage d’électricité à partir des cellules solaires.
L’équipe de scientifiques du Laboratoire de physique de la Faculté des sciences physiques de l’Université de Cambridge et de l’Institut de recherche néerlandais à Amsterdam a découvert que l’amélioration de l’efficacité des cellules solaires de cette manière est plus difficile que ne le pensait. Cependant, ils ont identifié d’autres moyens d’améliorer l’énergie solaire, tels que l’optimisation des techniques de capture solaire n’importe où sur cette planète. Cela inclut la modification des panneaux solaires qui transforment la lumière solaire en électricité afin d’offrir de meilleures performances dans différentes parties du monde où la concentration de lumière solaire pourrait être plus élevée.
Modification des cellules solaires
Dans le cadre de l’adaptation des cellules solaires, l’étude propose de renforcer la durabilité des panneaux solaires afin qu’ils puissent se plier, se plier partiellement ou devenir partiellement transparents pour se fondre harmonieusement dans l’environnement et faciliter leur installation.
En renforçant la durabilité de ces panneaux et en diversifiant leurs utilisations, ils peuvent être intégrés dans un large éventail de configurations, promettant longévité et efficacité.
L’un des chercheurs, Tommy Paikie, souligne : « Nous proposons un plan différent qui peut rendre les panneaux solaires efficaces dans de nombreux endroits différents à travers le monde. L’idée est de rendre les panneaux solaires flexibles, partiellement transparents et pliables. Ainsi, les panneaux pourraient s’adapter à tous les types d’endroits. Nous encourageons les chercheurs à utiliser la modélisation des dispositifs de capture solaire pour améliorer leur agencement afin de maximiser l’absorption de la lumière solaire ».
Cette approche « consiste à améliorer la conception des matrices solaires et à augmenter leur efficacité dans l’exploitation de l’énergie solaire. Par conséquent, cette découverte signifie que nous pouvons désormais nous concentrer sur d’autres aspects plutôt que de simplement chercher à rendre les cellules solaires plus performantes. À l’avenir, nous examinerons les voies de la collecte d’énergie solaire incluant ce qui pourrait nous aider à capter davantage d’énergie solaire ».