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
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Les 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
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C’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
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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
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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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