Les caméras du commerce peuvent être puissantes, produisant des images d’un détail exquis qui imitent la réalité. En laboratoire, des caméras spécialement conçues peuvent photographier des objets dans le domaine infrarouge, invisible à l’œil nu.
Dans The Journal of Applied Physics, publié par AIP Publishing, des chercheurs de l’université de Stuttgart, du centre de recherche de Jülich et de l’entreprise allemande Solarzentrum Stuttgart ont modifié une caméra disponible dans le commerce pour réaliser une opération habituellement effectuée en laboratoire : mesurer l’électroluminescence des cellules solaires.
Le rendement quantique d’électroluminescence est couramment utilisé pour déterminer l’efficacité des cellules solaires. Cette valeur est directement liée à la tension de la cellule et, d’une manière générale, plus le rendement quantique de luminescence est élevé, meilleure est la cellule solaire. Il est également courant de mesurer cette valeur avec une caméra — bien qu’il s’agisse d’une caméra industrielle coûteuse qui doit être soigneusement calibrée.
« Notre approche montre que même une caméra grand public relativement peu coûteuse peut fournir des résultats quantitatifs lorsque sa réponse physique est correctement modélisée et calibrée », a déclaré l’auteur Jürgen Werner.
La caméra qu’ils ont utilisée était déjà adaptée à leur expérience, car elle était dépourvue d’un film interne bloquant les infrarouges, normalement présent dans la plupart des caméras du commerce. Ces caméras modifiées peuvent aussi servir à la photographie artistique infrarouge ou à des photos du ciel nocturne.
Les chercheurs ont ajouté un filtre passe-long devant l’objectif de la caméra afin de réduire la lumière visible ambiante, fournissant une image d’électroluminescence infrarouge qui pouvait ensuite être analysée en fonction de la luminosité.
« Une image d’électroluminescence contient bien plus d’informations quantitatives que la simple mise en évidence de zones claires et sombres », a déclaré Werner. « Avec un modèle physique de caméra et un étalonnage appropriés, elle peut fournir le rendement quantique de luminescence absolu et, par conséquent, des informations sur la qualité locale d’une cellule ou d’un module solaire. »
Les chercheurs prévoient d’étendre les capacités de la caméra dans de futurs travaux, en mettant l’accent sur l’utilisation de technologies disponibles dans le commerce.
« Notre prochaine étape consiste à utiliser la caméra calibrée pour déterminer les rendements quantiques et les tensions de circuit ouvert d’autres cellules et modules solaires jusqu’ici non caractérisés », a déclaré Werner. « Le même modèle devrait également s’appliquer aux mesures de photoluminescence et potentiellement aux mesures effectuées à la lumière du jour. »
L’article « New Camera Model for Absolute Quantum Efficiency Measurements from Electroluminescence of Solar Cells or Modules » est signé par Jürgen H. Werner, Georgette Udo et Liviu Stoicescu. Il paraîtra dans The Journal of Applied Physics le 22 septembre 2026 (DOI : 10.1063/5.0349589). Après cette date, il sera accessible à l’adresse https://doi.org/10.10.1063/5.0349589.
