Et si les cellules solaires fonctionnaient la nuit ? Ce n’est pas une blague, selon Jeremy Munday, professeur au département de génie électrique et informatique de l’université de Davis.
En fait, une cellule photovoltaïque spécialement conçue pourrait générer jusqu’à 50 watts de puissance par mètre carré dans des conditions idéales la nuit, soit environ un quart de ce qu’un panneau solaire conventionnel peut générer le jour, selon un document de réflexion rédigé par Munday et l’étudiant diplômé Tristan Deppe.
L’article a été publié dans le numéro de janvier 2020 d’ACS Photonics et a fait la couverture de celui-ci.
Munday, qui a récemment rejoint UC Davis de l’Université du Maryland, développe des prototypes de ces cellules solaires nocturnes qui peuvent générer de petites quantités d’énergie. Les chercheurs espèrent améliorer la production d’énergie et l’efficacité des appareils.
Munday a déclaré que le processus est similaire à la façon dont une cellule solaire normale fonctionne, mais à l’inverse. Un objet qui est chaud par rapport à son environnement rayonnera de la chaleur sous forme de lumière infrarouge. Une cellule solaire classique est froide par rapport au soleil, elle absorbe donc la lumière.
L’espace est vraiment, vraiment froid, donc si vous avez un objet chaud et que vous le pointez vers le ciel, il rayonnera de la chaleur vers lui. Les gens utilisent ce phénomène pour le refroidissement nocturne depuis des centaines d’années. Au cours des cinq dernières années, a déclaré M. Munday, on s’est beaucoup intéressé aux appareils qui peuvent le faire pendant la journée (en filtrant la lumière du soleil ou en la pointant à l’opposé du soleil).
Produire de l’énergie par rayonnement de chaleur
Il existe un autre type de dispositif appelé cellule thermoradiative qui génère de l’énergie en rayonnant de la chaleur à son environnement. Les chercheurs ont étudié la possibilité de les utiliser pour capter la chaleur résiduelle des moteurs.
Nous nous sommes dit : « Et si nous prenions un de ces dispositifs et le placions dans un endroit chaud et le pointions vers le ciel« , a déclaré Munday.
Cette cellule thermoradiative pointée vers le ciel nocturne émettrait de la lumière infrarouge car elle est plus chaude que l’espace.
« Une cellule solaire ordinaire produit de l’énergie en absorbant la lumière du soleil, ce qui provoque l’apparition d’une tension aux bornes de l’appareil et la circulation du courant. Dans ces nouveaux appareils, la lumière est plutôt émise et le courant et la tension vont dans la direction opposée, mais vous continuez à produire de l’énergie« , a déclaré Munday. « Vous devez utiliser des matériaux différents, mais la physique est la même« .
L’appareil fonctionnerait également pendant la journée, si vous preniez des mesures pour bloquer la lumière directe du soleil ou pour l’orienter à l’écart du soleil. Comme ce nouveau type de cellule solaire pourrait potentiellement fonctionner 24 heures sur 24, c’est une option intrigante pour équilibrer le réseau électrique sur le cycle jour-nuit.
