Photovoltaïque : plus efficace grâce aux nanotechnologies ?

Rédigé par Alan, le 3 Jan 2013, à 16 h 47 min

Les nanomatériaux, divisant la lumière du soleil en couleurs séparées, pourraient aider les panneaux solaires à être efficaces jusqu’à 50 %.

Les nanotechnologies pour améliorer les panneaux photovoltaïques

panneaux photovoltaiquesLes batteries deviennent régulièrement plus efficaces, les lampes LED éclairent encore mieux, les processeurs deviennent plus puissants. La technologie photovoltaïque n’échappe pas à cette règle, même s’il reste encore des améliorations à apporter pour réduire les coûts de production Les nanotechnologies pourraient par exemple apporter beaucoup à l’énergie solaire. Ainsi, certaines études portent sur la finesse des panneaux, et d’autres sur la décomposition de la lumière.

Jusqu’à 50 % de rendement

prismeC’est sur cet aspect que travaille un groupe projet financé par la DARPA, l’agence de recherche liée au département de la Défense des États-Unis. Ils essayent d’utiliser les nanotechnologies pour rendre les panneaux solaires plus efficaces qu’à l’heure actuelle. Ils affirment ainsi être bientôt en mesure de rendre les panneaux efficaces jusqu’à 50 %, quand la norme est plus faible. La plupart des panneaux solaires peinent à convertir plus de 20 % de l’énergie du soleil qui les atteint en électricité. La quantité d’énergie produite serait donc doublée, ce qui signifie qu’il faudrait deux fois moins de panneaux pour un même résultat, rendant ainsi l’énergie solaire plus compétitive face aux énergies fossiles.

Photovoltaïque : décomposer la lumière du soleil

L’idée est lumineuse : il s’agit de décomposer la lumière et de diriger chaque rai, via des semi-conducteurs, vers les cellules solaires les plus efficaces quand elles absorbent la couleur en question. Une plus grande efficacité globale est ainsi possible. Bien entendu, ce n’est que la théorie et il reste à appliquer cette méthode. L’idée de diviser la lumière est loin d’être nouvelle mais on peut encore améliorer les techniques essayées jusque là, trop coûteuses, grâce aux nanotechnologies.

Un prisme sur le toit : une solution primitive

C’est là-dessus que travaille actuellement Harry Atwater, un professeur de physique appliquées et des matériaux au California Institute of Technology (Caltech). Il cherche à diviser la lumière du soleil en 8 à 10 couleurs différentes. Jusque là les méthodes employées étaient plus classiques : lentilles, miroirs et filtres, soit The Dark Side of the Moon au-dessus du toit, pour schématiser. Un peu encombrant et pas très efficace du fait de l’imprécision du matériel optique et de la difficulté à séparer la lumière en plus de deux rais bien distincts.

> Suite : Les nanotechnologies pour décomposer la lumière

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Ayant parmi ses passions la musique, la photographie, et les différentes cultures du monde, Alan est journaliste, webmestre et photographe, principalement...

5 commentaires Donnez votre avis
  1. nous nous avons mis des pannaux sur notre toit et je dois reconaitre que ca marche super bien rente de 2000.00 a l annee

  2. J’attends pour acheter des panneaux pas avant au – 80% 2 rendement ,pour ne pas tomber dans le panneau , non mais.

  3. “les processeurs deviennent plus rapides.” non, puissants. Ils plafonnent en fréquence (on devrait en avoir à 4 ou 5GHz d’après la Loi de Moore, mais pas faisable) mais deviennent multi-coeurs (travail en parallèle).
    Les cellules ont une sensibilité spectrale limitée, le problème est de convertir tout ce qui “non vu” par la cellule pour en tirer de l’énergie. Ou d’élargir la sensibilité des cellules mais c’est lié à la nature des matériaux utilisés.
    Une étape étant déjà d’arriver à préparer du silicium par trop cher pour le solaire et non récupérer celui issu de l’industrie électronique (résidus (moins purs) de fabrication de silicium ultra pur) disponible en quantités limitées.

    • Exactement ce que je me disais!

    • Alan

      Oui, pardon, je voulais dire “peuvent effectuer le travail plus rapidement”, je corrige.

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