Le terme « photovoltaïque » laisse généralement entendre « énergie solaire ». Mais l’invention de ces scientifiques suédois et chinois pourrait bien changer cela. En effet, ils sont parvenus à créer des cellules pouvant exploiter l’énergie lumineuse des éclairages intérieurs. L’objectif est de valoriser l’énergie lumineuse diffusée et éventuellement perdue au sein d’une pièce.
Cette dernière est ainsi recyclée pour être transformée en électricité. Néanmoins, on ne doit pas s’attendre à ce que ce courant alimente les appareils électroménagers de la maison. L’électricité produite sera plutôt utilisée pour de petits objets (IoT). La réalisation de ces chercheurs n’est aujourd’hui qu’un prototype, mais avec des résultats prometteurs, le projet connaîtra peut-être un essor conséquent. En tout cas, c’est qu’espèrent Bin Yan et son équipe, les scientifiques en question.
L’invention de cellules photovoltaïques au sélénium
Les cellules photovoltaïques futuristes sont conçues à base de sélénium. Il y a plus de cent ans, ce matériau fut déjà étudié par un ingénieur électricien nommé Willoughby Smith. Ce dernier avait alors découvert la caractéristique photoconductrice du sélénium. Quelques années plus tard, les premières cellules solaires au sélénium à l’état solide avaient été inventées. Aujourd’hui, le matériau est réexploité afin d’en fabriquer des cellules photovoltaïques pour l’intérieur des infrastructures. Il a été choisi en raison de sa stabilité et de son efficacité de conversion de puissance.
Il est également flexible, donc compatible pour créer des panneaux de taille importante. De plus, les spectres d’absorption de lumière du sélénium correspondraient parfaitement aux spectres d’émission lumineux des éclairages, d’après les scientifiques. Bien que les cellules de silicium monopolisent actuellement le marché, elles seraient moins performantes pour une utilisation intérieure par rapport au sélénium.
Des cellules photovoltaïques optimisées
Par ailleurs, il faut savoir que le sélénium réagit efficacement sous le soleil. Or, en usage intérieur, l’intensité de lumière exploitée est beaucoup plus faible. Sous une lumière peu intense, le sélénium est peu efficace. Pour y remédier, les scientifiques ont dû optimiser le matériau. Ces améliorations portées sur les cellules au sélénium ont permis d’adapter la production aux conditions d’éclairage intérieur. Les travaux d’optimisation ont surtout consisté à améliorer la composition du matériau. Des composants chimiques non toxiques et respectueux de l’environnement ont été utilisés.
Les chercheurs ont réussi à atteindre une efficacité de conversion de puissance de 15 % pour un éclairement lumineux de 1 000 lux. Cette électricité produite serait assez suffisante pour alimenter de petits objets tels que des capteurs et des actionneurs. D’ailleurs, les porteurs du projet ont particulièrement étudié la capacité de leur dispositif à alimenter les objets connectés. Lors des tests, le module de sélénium utilisé avait permis de produire une puissance de 232,6 μW. Cette dernière suffisait pour alimenter une étiquette de localisation fondée sur l’identification par radiofréquence. Plus d’informations : dx.doi.org