L’invention d’un concentrateur de lumière pour « doper » la production d’énergie des panneaux solaires

Face au phénomène de changement climatique et à ses effets, il est plus qu’urgent de changer nos habitudes énergétiques. Le recours aux énergies renouvelables devient ainsi une priorité. Dans ce domaine, le photovoltaïque figure parmi les concepts les plus convoités en raison du fait que le Soleil est une source d’énergie inépuisable. Cependant, pour être efficaces, les installations solaires doivent faire l’objet de beaucoup d’attention. Il existe même des contraintes techniques auxquelles il faut se soumettre sous peine de ne pas pouvoir profiter pleinement de la capacité de son installation. L’orientation et l’angle d’inclinaison des panneaux solaires sont autant de paramètres qui ne doivent pas être négligés. Et bien sûr, le rendement dépend aussi de l’ensoleillement.

Une solution à la fois simple et ingénieuse

Il existe déjà des solutions permettant de pallier ces problèmes, les plus connues étant l’utilisation d’une minuterie ou d’un tracker pour suivre le déplacement du soleil et faire en sorte que les cellules soient bien exposées aux rayons solaires. Néanmoins, ce sont des approches coûteuses et difficiles à mettre en œuvre. Pour cette raison, une équipe dirigée par le Dr Nina Vaidya de l’université Stanford a inventé un concentrateur visant à permettre aux cellules photovoltaïques de capter un maximum de lumière. Et cela, quelles que soient les conditions météorologiques et l’orientation des panneaux solaires, et encore moins leur angle d’inclinaison.

Un matériau à indice gradué

Le dispositif breveté et mis au point par les chercheurs a été baptisé AGILE. Selon le Dr Vaidya, il est en mesure de capturer près de 90 % de la lumière qui atteint un panneau solaire et de la concentrer pour qu’elle devienne trois fois plus lumineuse. « C’est un système complètement passif – il n’a pas besoin d’énergie pour suivre la source, encore moins de pièces mobiles », a-t-elle expliqué. L’AGILE adopte une forme pyramidale renversée. Il est constitué d’un matériau à indice gradué qui inclut de multiples couches de verres et de polymères courbant la lumière à différents angles. Cela permet à cette dernière d’atteindre la cellule réceptrice, peu importe l’orientation ou l’inclinaison du panneau solaire.

Imprimable en 3D

Pour l’heure, avec la précieuse aide d’Olav Solgaard, professeur de génie électrique à Stanford, l’équipe prépare la création d’un prototype. D’après les explications, cet échantillon sera imprimé en 3D. Le défi consiste à trouver des matériaux à la fois peu coûteux et résistant à la chaleur générée par le concentrateur de lumière. Ils doivent également faire face aux contraintes environnementales auxquelles les panneaux solaires sont généralement exposés. « Une énergie propre abondante et abordable est un élément essentiel pour relever les défis urgents en matière de climat et de durabilité, et nous devons catalyser des solutions d’ingénierie pour en faire une réalité », a conclu le Dr Nina Vaidya. Plus d’informations : Groupe de recherche Twitter