Des cellules solaires omnidirectionnelles et auto nettoyantes

Au cours des dernières années, des discussions complexes à propos de l’exposition géographique des cellules solaires – sud ou ouest – a probablement laissé certains clients perplexes quant à la meilleure façon d’orienter leurs panneaux.

Les chercheurs tentent désormais de résoudre ce problème en développant des cellules solaires capables de capturer la lumière à partir de presque n’importe quel angle, avec en bonus,  des panneaux auto-nettoyants. Leur rapport figure dans la revue ACS Nano.

Les panneaux solaires commerciaux fonctionnent mieux lorsque le soleil les atteignent à un certain angle. Au départ, les experts avaient suggéré d’orienter les panneaux solaires au sud afin de recueillir le plus d’énergie en provenance du soleil. Mais un rapport de 2013 publié par Pecan Street, une organisation de recherches sur l’énergie, conseillait de basculer les systèmes vers l’ouest pour en maximiser l’efficacité.

Une analyse plus poussée a mis en évidence que la détermination de l’angle idéal est plus compliqué – en substance, cela dépend de l’endroit où vous vivez. Et même si les clients obtiennent un positionnement correct, ils sont encore perdants sur l’efficacité parce que la plupart des systèmes résidentiels ne peuvent pas se déplacer ou s’ajuster sur la course du soleil dans le ciel. Jr-Hau Il, Kun-Lai Yu et ses collègues du département d’optiques et de photoniques du Centre National de l’Université de Taiwan ont voulu remédier à cette lacune.

Les chercheurs ont donc développé un revêtement en verre qui intègre des "nanotiges" ultraminces et des "nanomurs" en nid d’abeilles pouvant aider les cellules solaires à récolter la lumière du soleil sous plusieurs angles. Le rendement de la cellule pourrait ainsi atteindre entre 5,2 à 27,7%, en fonction de l’angle de la lumière, tandis que l’amélioration de l’efficacité énergétique pourrait monter jusqu’à 46%.

Des cellules solaires omnidirectionnelles et auto nettoyantes

Le matériau a également repoussé la poussière et la pollution qui entravent l’absorption des rayons et donc la convertion en électricité. Le nouveau revêtement de verre a permis de maintenir les panneaux solaires à l’extérieur, à un niveau optimal pendant six semaines, tandis que le rendement a chuté sur la même période avec un revêtement non modifié.

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9 Commentaires sur "Des cellules solaires omnidirectionnelles et auto nettoyantes"

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Pastilleverte
Invité

ça au moins c’est de la science, dans le sens où on remet en question, en le démontrant, les “erreurs” (ou approximations) passées (orientation sud). Cela dit, en l’état actuel, le “summum” sera un rendement de 27,6%, ce qui est toujours mieux que les 15/17 actuellement commercialisés, mais ne gomme que peu les effets d’intermittence(Je confirme que le soeil ne luit pas la nuit, et que la lumière du jour est peu abondante pendant les mois d’hiver…) Le stockage reste donc le premier (ou deuxième ?) défi le plus important pour le PV.

hach
Invité
Après lecture de l’article, seul les chiffres sont corrects, mais pas leur signification. Tout d’abord il ne s’agit pas du rendement de la cellule puisqu’il s’agit du traitement de surface du module PV. l’amélioration du rendement varie de 5.2 à 27.7% suivant l’angle d’incidence (27.7 à 60° c’est à dire en soleil rasant ou on ne récupère presque plus rien). Amélioration aussi des salissures, de l’ordre de 25% après 6 semaines. Voir aussi sous quelles conditions climatiques, perdre 25% en 6 semaines cela me parait très agressif. Enfin quand on veut mettre en valeur son invention on fait l’expérience qui… Lire plus »
Yoda
Invité

Rectification de la phrase: ” Mais un rapport de 2013 publié par Pecan Street, une organisation de recherches sur l’énergie, conseillait de basculer les systèmes vers l’ouest pour en maximiser l’efficacité.” Le rapport mentionnait une très légère amélioration des panneaux orientés à l’Ouest par rapport à ceux orientés au sud uniquement sur les mois de juin à août, globalement sur l’année, les panneaux orientés au sud produisaient mieux que ceux à l’ouest…

Herve
Invité
Le premier est la puissance captée par la surface, elle dépends directement de l’angle du rayon, des masques, albedo et de la météo (présence de brouillads matinaux). La dessus la techno du panneau ne peut pas grand chose, mais l’impact est réel et souvent une orientation sud ouest donnera un meilleur résultat que l’orientation sud. ->On oriente à l’optimum en tenant compte de tous ces parametres et aussi de ce qu’on veut faire (vente, ou autoconso…) pour le relevement. Par contre il y a le probleme de la directivité de la conversion (comme une led est plus ou moins directive)… Lire plus »
6ctsimple
Invité
Le lien fourni par Yoda me parait clair, ça dépend! Ce n’est pas un problème de maximisation de la production annuelle, c’est un problème économique lié à un contexte local. Dans certaines parties des US, visiblement une orientation Ouest favorisant une production maximale en été en deuxième partie de journée quand les besoins en clim. sont maximaux peut être préférable économiquement à une orientation Sud. Je n’ai pas d’avis personnel affirmé, mais ça me parait sensé. Pour la France qui est assez peu consommatrice de clim, c’est forcément différent. J’avoue que parlant de fermes au sol, le schéma de Cestas… Lire plus »
Fredouille
Invité

Donc, la solution idéale pour les grandes centrales au sol, est et restera le suivi solaire.

6ctsimple
Invité

Techniquement oui d’un point de vue maximisation de la production à puissance crete donnée, mais sur un plan économique ce n’est pas évident car c’est plus cher, plus complexe (pannes, maintenance) et moins compact.

Fredouille
Invité

Plus cher, non car le KWH est largement plus économique qu’une solution fixe dans la plupart des zones du globe ou le marché PV se développe. (cout + 10% / production + 25%) Plus complexe, pas particuliérement à la vue des progrès réalisés ces dernièeres années, Tx de dispo supérieur a 99,5% Moins compact, oui et non car ca depend des enjeux réels des développeurs de projets.

6ctsimple
Invité

Oui, quand je disais “plus cher” je parlais de l’investissement (plus de la maintenance, des pannes,…). Le résultat final (le meilleur choix) effectivement ça dépend de plein de choses dont la structure de rémunération et les conditions locales. Je n’ai pas noté en tous les cas que les trackers soient unanimement adoptés alors que si vous on suit votre raisonnement ça devrait être dans tous les cas un choix systématique.

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