vendredi, mai 16, 2025
  • Connexion
Enerzine.com
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
    • Electricité
    • Marché Energie
    • Nucléaire
    • Pétrole
    • Gaz
    • Charbon
  • Renouvelable
    • Biogaz
    • Biomasse
    • Eolien
    • Géothermie
    • Hydro
    • Hydrogène
    • Solaire
  • Technologie
    • Batterie
    • Intelligence artificielle
    • Matériaux
    • Quantique
    • Recherche
    • Robotique
    • Autres
      • Chaleur
      • Communication
      • Fusion
      • Graphène
      • Impression
      • Industrie énergie
      • Industrie technologie
      • Laser
      • Nanotechnologie
      • Optique
  • Environnement
    • Carbone
    • Circulaire
    • Climat
    • Déchets
    • Durable
    • Risques
    • Santé
  • Mobilité
    • Aérien
    • Infrastructure
    • Logistique
    • Maritime
    • Spatial
    • Terrestre
  • Habitat
  • Insolite
  • GuideElectro
    • Sommaire
    • Maison
    • Chauffage
    • Bricolage
    • Jardin
    • Domotique
    • Autres
      • Isolations
      • Eclairage
      • Nomade
      • Loisir
      • Compostage
      • Médical
  • LaboFUN
    • Science
    • Lévitation
    • Globe
Aucun résultat
Voir tous les résultats
Enerzine.com
Aucun résultat
Voir tous les résultats
De nouvelles cellules solaires battent le record d'efficacité - elles pourraient à terme dynamiser la façon dont nous tirons l'énergie du soleil

De nouvelles cellules solaires battent le record d’efficacité

par La rédaction
1 octobre 2024
en Renouvelable, Solaire

Sebastian Bonilla, University of Oxford

La vue des panneaux solaires installés sur les toits et des grandes fermes énergétiques est devenue monnaie courante dans de nombreuses régions du monde. Même dans le Royaume-Uni gris et pluvieux, l’énergie solaire devient un acteur majeur de la production d’électricité.

Cette montée en puissance de l’énergie solaire est alimentée par deux évolutions majeures. Premièrement, les scientifiques, les ingénieurs et les industriels apprennent à fabriquer des panneaux solaires par milliards. Chaque étape de la fabrication est méticuleusement optimisée pour les produire à un coût très faible. La seconde, et la plus importante, est l’augmentation constante de l’efficacité de la conversion d’énergie des panneaux – une mesure de la quantité de lumière solaire qui peut être transformée en électricité.

Plus l’efficacité des panneaux solaires est élevée, moins l’électricité est chère. Cela peut vous amener à vous poser la question suivante : quel est le degré d’efficacité de l’énergie solaire ? Et cela se traduira-t-il par une diminution de nos factures d’énergie ?

Les panneaux solaires actuellement disponibles dans le commerce convertissent environ 20 à 22 % de la lumière du soleil en énergie électrique. Cependant, de nouvelles recherches publiées dans Nature ont montré que les futurs panneaux solaires pourraient atteindre un rendement de 34 % en exploitant une nouvelle technologie appelée cellules solaires en tandem. La recherche démontre une efficacité record de conversion de l’énergie pour les cellules solaires en tandem.

Qu’est-ce qu’une cellule solaire en tandem ?

Les cellules solaires traditionnelles sont fabriquées à partir d’un seul matériau pour absorber la lumière du soleil. Actuellement, presque tous les panneaux solaires sont fabriqués à partir de silicium, le même matériau qui se trouve au cœur des micropuces. Bien que le silicium soit un matériau mature et fiable, son efficacité est limitée à environ 29 %.

Articles à explorer

Une première : un système utilise la lumière du soleil pour alimenter la capture du carbone

Une première : un système utilise la lumière du soleil pour alimenter la capture du carbone

14 mai 2025
Une nouvelle technologie promet de rendre les écrans d'affichage moins chers, plus lumineux et plus respectueux de l'environnement

Une nouvelle technologie promet de rendre les écrans d’affichage moins chers, plus lumineux et plus respectueux de l’environnement

14 mai 2025

Pour surmonter cette limite, les scientifiques se sont tournés vers les cellules solaires en tandem, qui empilent deux matériaux solaires l’un sur l’autre afin de capter une plus grande partie de l’énergie solaire.

Dans le nouvel article de Nature, une équipe de chercheurs du géant de l’énergie LONGi a présenté une nouvelle cellule solaire tandem qui combine des matériaux en silicium et en pérovskite. Grâce à une meilleure récolte de la lumière solaire, le nouveau tandem pérovskite-silicium a atteint un rendement record de 33,89 %.

Les matériaux solaires pérovskites, découverts il y a moins de vingt ans, sont devenus le complément idéal de la technologie du silicium. Leur secret réside dans la possibilité d’ajuster l’absorption de la lumière. Les matériaux pérovskites peuvent capter la lumière bleue à haute énergie plus efficacement que le silicium.

De cette manière, les pertes d’énergie sont évitées et l’efficacité totale du tandem augmente. D’autres matériaux, appelés semi-conducteurs III-V, ont également été utilisés dans les cellules tandem et ont permis d’obtenir des rendements plus élevés. Le problème est qu’ils sont difficiles à produire et coûteux, de sorte que seules de petites cellules solaires peuvent être fabriquées en combinaison avec la lumière focalisée.

La communauté scientifique consacre des efforts considérables aux cellules solaires en pérovskite. Elles ont connu un rythme de développement phénoménal, avec des rendements (pour une seule cellule en laboratoire) qui sont passés de 14 % à 26 % en seulement 10 ans. Ces progrès ont permis leur intégration dans des cellules solaires tandem à très haut rendement, démontrant ainsi la voie à suivre pour porter la technologie photovoltaïque aux trillions de watts dont le monde a besoin pour décarboner sa production d’énergie.

cartographie de l'efficacité des cellules par type et nom des instituts
Cartographie de l’efficacité des cellules par type et nom des instituts. crédit NREL

Le coût de l’électricité solaire

Les nouvelles cellules tandem, qui battent des records, peuvent capter 60 % d’énergie solaire supplémentaire. Cela signifie qu’il faut moins de panneaux pour produire la même énergie, ce qui réduit les coûts d’installation et la surface de terrain (ou de toit) nécessaire pour les fermes solaires.

Cela signifie également que les exploitants de centrales électriques produiront de l’énergie solaire en réalisant des bénéfices plus importants. Toutefois, compte tenu de la manière dont les prix de l’électricité sont fixés au Royaume-Uni, les consommateurs risquent de ne jamais remarquer de différence dans leur facture d’électricité. La vraie différence apparaît lorsque l’on considère les installations solaires sur les toits, où la surface est limitée et où l’espace doit être exploité de manière efficace.

Le prix de l’énergie solaire en toiture est calculé sur la base de deux mesures clés. D’une part, le coût total de l’installation des panneaux solaires sur votre toit et, d’autre part, la quantité d’électricité qu’ils produiront au cours de leurs 25 années de fonctionnement. Si le coût d’installation est facile à obtenir, les revenus tirés de la production d’électricité solaire à domicile sont un peu plus nuancés. Vous pouvez économiser de l’argent en consommant moins d’énergie du réseau, en particulier pendant les périodes où elle est coûteuse, et vous pouvez également revendre une partie de votre électricité excédentaire au réseau.

Cependant, les opérateurs de réseau vous paieront un prix très faible pour cette électricité, il est donc parfois préférable d’utiliser une batterie et de stocker l’énergie pour pouvoir l’utiliser la nuit. En me basant sur des considérations moyennes pour un ménage britannique type, j’ai calculé les économies que les consommateurs pourraient réaliser grâce à l’électricité solaire en toiture, en fonction de l’efficacité des panneaux.

Si nous pouvons améliorer l’efficacité des panneaux de 22 % à 34 % sans augmenter le coût de l’installation, les économies sur les factures d’électricité passeront de 558£ְ/an à 709£/an. Une augmentation de 20 % des économies qui rendrait les toits solaires extrêmement attrayants, même dans une Grande-Bretagne grise et nuageuse.

Vue aérienne d'un bras robotisé plaçant des panneaux solaires sur une ligne de production dans une usine.
Vue aérienne d’un bras robotisé plaçant des panneaux solaires sur une ligne de production dans une usine.

Quand pourrons-nous acheter ces nouveaux panneaux solaires ?

Alors que la recherche se poursuit, des efforts considérables sont déployés pour développer cette technologie et garantir sa durabilité à long terme. Les cellules tandem qui battent les records sont fabriquées en laboratoire et sont plus petites qu’un timbre-poste. La transposition d’une telle performance sur des surfaces d’un mètre carré reste un défi de taille.

Pourtant, nous progressons. Au début du mois, Oxford PV, un fabricant de panneaux solaires à la pointe de la technologie de la pérovskite, a annoncé la première vente de ses nouveaux panneaux solaires tandem. Ils ont réussi à relever le défi de l’intégration de deux matériaux solaires et à fabriquer des panneaux durables et fiables. Bien qu’ils soient encore loin d’un rendement de 34 %, leurs travaux ouvrent une voie prometteuse pour la prochaine génération de cellules solaires.

Une autre considération est la durabilité des matériaux utilisés dans les panneaux solaires tandem. L’extraction et le traitement de certains minéraux utilisés dans les panneaux solaires peuvent être extrêmement énergivores. Outre le silicium, les cellules solaires en pérovskite ont besoin de plomb, de carbone, d’iode et de brome pour fonctionner correctement. La connexion de la pérovskite et du silicium nécessite également des matériaux rares contenant un élément appelé indium, de sorte que de nombreuses recherches sont encore nécessaires pour résoudre ces difficultés.

Malgré les difficultés, la communauté scientifique et industrielle reste déterminée à mettre au point des dispositifs solaires en tandem qui pourraient être intégrés dans presque n’importe quoi : voitures, bâtiments et avions.

Les récents développements en matière de cellules tandem pérovskite-silicium à haut rendement laissent entrevoir un avenir radieux pour l’énergie solaire, qui continuera à jouer un rôle plus important dans la transition mondiale vers les énergies renouvelables.

Sebastian Bonilla, Associate Professor of Materials, University of Oxford

Cet article est republié de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l’article original.

Tags: cellulelumiereperovskitetandem
Tweet2Partage3Partage1PartageEnvoyer
Article précédent

Le microréacteur eVinci de Westinghouse se rapproche du déploiement commercial mondial

Article suivant

Des milliards d’images par seconde pour percer les secrets de la combustion

La rédaction

La rédaction

Enerzine.com propose une couverture approfondie des innovations technologiques et scientifiques, avec un accent particulier sur : - Les énergies renouvelables et le stockage énergétique - Les avancées en matière de mobilité et transport - Les découvertes scientifiques environnementales - Les innovations technologiques - Les solutions pour l'habitat Les articles sont rédigés avec un souci du détail technique tout en restant accessibles, couvrant aussi bien l'actualité immédiate que des analyses. La ligne éditoriale se concentre particulièrement sur les innovations et les avancées technologiques qui façonnent notre futur énergétique et environnemental, avec une attention particulière portée aux solutions durables et aux développements scientifiques majeurs.

A lire également

Le projet FloWatt : une ambition maritime pour l'énergie décarbonée
Hydro

Le projet FloWatt : une ambition maritime pour l’énergie décarbonée

il y a 14 heures
Dunkerque inaugure Nord-Métha : un modèle d'économie circulaire à l’échelle industrielle
Biogaz

Dunkerque inaugure Nord-Métha : un modèle d’économie circulaire à l’échelle industrielle

il y a 17 heures
L'énergie éolienne : entre promesses énergétiques et résistances locales
Eolien

L’énergie éolienne : entre promesses énergétiques et résistances locales

il y a 1 jour
Plus d'infos
Article suivant
Des milliards d'images par seconde pour percer les secrets de la combustion

Des milliards d'images par seconde pour percer les secrets de la combustion

Des tubes pliables ultra-résistants ouvrent de nouvelles perspectives en ingénierie

Des tubes pliables ultra-résistants ouvrent de nouvelles perspectives en ingénierie

La micropuce qui pourrait sauver des millions de litres de lait gaspillés

La micropuce qui pourrait sauver des millions de litres de lait gaspillés

Laisser un commentaire Annuler la réponse

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

Bibliothèque photos préférée : Depositphotos.com
depositphotos
Enerzine est rémunéré pour les achats éligibles à la plateforme : Amazon partenaire

Articles récents

Les cheminées électriques : une élégance moderne sans fumée ni contrainte

Les cheminées électriques : une élégance moderne sans fumée ni contrainte

16 mai 2025
Quand seul un vieux laser encombrant fait l'affaire

Quand seul un vieux laser encombrant fait l’affaire

16 mai 2025
  • A propos
  • Newsletter
  • Publicité – Digital advertising
  • Mentions légales
  • Confidentialité
  • Contact

© 2025 Enerzine.com

Bienvenue !

Login to your account below

Forgotten Password?

Retrieve your password

Please enter your username or email address to reset your password.

Log In
Aucun résultat
Voir tous les résultats
  • Accueil
  • Energie
  • Renouvelable
  • Technologie
  • Environnement
  • Mobilité
  • Habitat
  • Insolite
  • Guide
  • Labo

© 2025 Enerzine.com