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L’utilisation de l’énergie solaire est par définition limitée aux périodes d’ensoleillement et constitue un frein pour le développement de cette énergie alternative.
Des chercheurs de l’université de Nouvelle Galles du Sud en Australie ont récemment étudié une nouvelle piste qui permettrait de produire de l’énergie solaire pendant la nuit. Le procédé utilise les rayonnements infrarouges, ceux émis par n’importe quel corps chaud, pour produire de l’électricité.
L’inconvénient principal de cette technologie est qu’actuellement elle produit 100.000 fois moins d’énergie que les panneaux solaires classiques même si des améliorations technologiques restent possibles. Pendant le jour, la lumière du soleil réchauffe la Terre qui lorsque le soleil se couche, commence à se refroidir en émettant des rayonnements infrarouges en direction du ciel. Utiliser ce rayonnement infrarouge grâce à un composant déjà présent dans les lunettes de vision nocturne revient ainsi à utiliser indirectement la chaleur émise par le soleil pour produire de l’électricité pendant la nuit.
Phoebe Pearce, chercheur à l’université de Nouvelle Galles du Sud explique qu’une diode thermoradiative va générer de l’électricité à partir d’une lumière infrarouge comme peut le faire une cellule solaire en absorbant la lumière pendant la journée. Dans les deux cas, le chercheur précise que c’est la différence de température qui permet de créer de l’électricité. En chauffant sous l’effet des rayonnements, les atomes et les électrons présents dans le matériau vont s’agiter.
Pour canaliser ces mouvements et les convertir en courant électrique utilisable, les chercheurs ont associé une diode faite de tellure, de mercure et de cadmium. Ce dispositif permet d’exploiter une différence de température entre le sol et l’air de 12,5˚C, qui représente la différence observée en moyenne pendant la nuit, et de générer une énergie de 2,26 milliwatts par mètre carré. La puissance reste encore faible mais l’équipe de de chercheurs fait remarquer que dans les années 50 les premières cellules solaires affichaient une performance de 2% et aujourd’hui la performance peut aller jusqu’à 23%.
Les chercheurs espèrent améliorer rapidement les performances en utilisant notamment des composants empruntés aux photodétecteurs à infrarouge moyen, l’objectif étant d’arriver à développer un dixième de l’électricité produite par des cellules solaires classiques.
Les efforts se concentrent principalement sur les applications qui pourraient le plus bénéficier de cette technologie infrarouge, en particulier celles qui ne peuvent pas utiliser l’énergie solaire classique, tels que certains dispositifs médicaux par exemple. Cette technologie pourrait ainsi être utilisée pour alimenter des pacemakers en récupérant le rayonnement infrarouge émis par le corps humain et le transformer en électricité.
Sur le même principe et en utilisant la chaleur émise sous forme de rayonnement infrarouge, des chercheurs de l’université de Californie à Davis affirment avoir réussi à concevoir une sorte de cellule solaire inversée capable de générer 50 watts d’énergie au mètre carré, soit un quart de la capacité d’un panneau solaire classique.
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