L’énergie solaire, source inépuisable et propre, est au cœur des recherches scientifiques visant à optimiser notre utilisation des ressources naturelles. Une équipe de chercheurs s’est penchée sur la question de l’efficacité des cellules solaires, avec des résultats qui ouvrent de nouvelles perspectives pour la capture de l’énergie solaire à travers le globe.
La quête d’efficacité des cellules solaires
Les cellules solaires, ces dispositifs qui transforment la lumière du soleil en électricité, sont l’objet d’études approfondies pour améliorer leur rendement. Des scientifiques du Cavendish Laboratory et de l’AMOLF à Amsterdam ont exploré la possibilité d’augmenter l’efficacité de ces cellules en concentrant davantage de lumière solaire sur elles. À l’aide de modèles d’apprentissage automatique et de réseaux de neurones, ils ont analysé le comportement du rayonnement solaire en divers points de la Terre.
En intégrant ces données dans un modèle électronique, ils ont pu calculer la production potentielle des cellules solaires dans différents scénarios et localisations mondiales. Cependant, les résultats publiés dans la revue Joule ont révélé que maximiser l’efficacité des cellules solaires est un défi plus ardu que prévu.
Le Dr Tomi Baikie, premier auteur de l’étude, souligne : « Rendre les cellules solaires super-efficaces s’avère très difficile. Ainsi, au lieu de simplement essayer de les améliorer, nous avons identifié d’autres méthodes pour capter plus d’énergie solaire. »
Des panneaux solaires innovants et adaptables
Les chercheurs envisagent des panneaux solaires capables de se plier et de s’adapter comme de l’origami, ou encore de devenir partiellement transparents pour s’intégrer harmonieusement dans leur environnement. En améliorant la durabilité et la polyvalence de ces panneaux, ils pourraient être intégrés dans une multitude de contextes, offrant longévité et efficacité.
« Nous proposons un plan différent qui permettrait aux panneaux solaires de bien fonctionner dans de nombreux endroits à travers le monde », explique le Dr Baikie. « L’idée est de les rendre flexibles, semi-transparents et pliables, afin qu’ils puissent s’adapter à toutes sortes d’emplacements. »
Optimisation de l’absorption solaire par le design
Les scientifiques préconisent également de structurer les dispositifs de capture solaire afin d’optimiser leur agencement pour une absorption maximale de la lumière solaire. Cette stratégie pourrait améliorer la conception des champs de panneaux solaires, augmentant leur capacité à exploiter l’énergie solaire.
« Cette prise de conscience nous permet de nous concentrer sur d’autres aspects plutôt que de simplement améliorer le fonctionnement des cellules solaires. À l’avenir, nous allons étudier des voies de récolte solaire qui incluent la tessellation, un motif de puzzle qui pourrait nous aider à capter encore plus de puissance solaire », conclut Tomi Baikie.
Ces découvertes suggèrent que l’avenir de l’énergie solaire pourrait résider non seulement dans l’amélioration de l’efficacité des cellules solaires, mais aussi dans l’innovation de leur conception et de leur intégration dans notre environnement quotidien.
Article : « Revealing the potential of luminescent solar concentrators in real-world environments » – DOI: 10.1016/j.joule.2024.01.018
Légende illustration: Photo d’un dispositif de concentration de la lumière à l’extérieur du Centre Maxwell à Cambridge. Crédit : Dr. Tomi Baikie, Cavendish Laboratory, University of Cambridge
