L’avenir du solaire passe par les panneaux transparents

Les matériaux solaires transparents qui peuvent être appliqués sur les fenêtres représentent une source massive d’énergie inexploitée et pourraient récolter autant d’énergie que les plus grosses unités solaires sur les toits. C’est ce qu’affirment des scientifiques américains dans une étude publiée le 23 octobre dans la revue Nature Energy.

Dirigés par des chercheurs en ingénierie de la Michigan State University, les auteurs de cette étude affirment que l’utilisation généralisée de panneaux solaires transparents, combinée aux unités traditionnelles situées sur le toit, pourrait presque répondre à la demande d’électricité d’un payas de la taille des États-Unis et réduire considérablement l’utilisation de combustibles fossiles.

« Les cellules solaires hautement transparentes représentent la voie de l’avenir pour les nouvelles applications solaires », a déclaré Richard Lunt, professeur agrégé de génie chimique et de science des matériaux à la MSU. « Nous avons analysé leur potentiel et montré qu’en ne récoltant que de la lumière invisible, ces appareils peuvent fournir un potentiel de production d’électricité similaire à celui du solaire sur le toit tout en offrant des fonctionnalités supplémentaires pour améliorer l’efficacité des bâtiments, des automobiles et de l’électronique mobile ».

Le professeur Lunt et ses collègues de la MSU ont été les pionniers du développement d’un concentrateur solaire luminescent transparent qui, placé sur une fenêtre, crée de l’énergie solaire sans perturber la vue. Le matériau mince et plastique peut être utilisé sur les bâtiments, les vitres de voiture, les téléphones cellulaires ou autres appareils à surface transparente.

Le système de récolte solaire utilise des molécules organiques mises au point par Lunt et son équipe pour absorber les longueurs d’onde invisibles du soleil. Les chercheurs peuvent » régler » ces matériaux pour capter uniquement l’ultraviolet et les longueurs d’onde du proche infrarouge qui convertissent ensuite cette énergie en électricité.

Pour réduire la consommation mondiale d’énergie par rapport aux combustibles fossiles, il faudra mettre au point des technologies d’énergie renouvelable novatrices et rentables. Aux États-Unis et dans le monde entier, seulement 1,5 % environ de la demande d’électricité est produite par l’énergie solaire.

Mais en termes de potentiel électrique global, les auteurs notent qu’il y a environ 5 à 7 milliards de mètres carrés de surface vitrée aux États-Unis. Et avec autant de verre à couvrir, les technologies solaires transparentes ont le potentiel de répondre à environ 40 pour cent de la demande d’énergie aux États-Unis – à peu près le même potentiel que les unités solaires sur les toits. « Le déploiement des deux technologies pourrait nous permettre de répondre à près de 100 % de notre demande si nous améliorons également le stockage d’énergie ».

M. Lunt a indiqué que les applications solaires hautement transparentes affichent des rendements supérieurs à 5 %, tandis que les panneaux solaires traditionnels sont généralement efficaces de 15 à 18 %. Bien que les technologies solaires transparentes ne seront jamais plus efficaces que leurs homologues opaques pour convertir l’énergie solaire en électricité, elles peuvent se rapprocher et offrir la possibilité d’être appliquées sur des surfaces beaucoup plus grandes, a-t-il ajouté.

À l’heure actuelle, les technologies solaires transparentes ne représentent qu’environ un tiers de leur potentiel global réaliste, a ajouté M. Lunt. « C’est vers cela que nous nous dirigeons », a-t-il dit. « Les applications solaires traditionnelles font l’objet de recherches actives depuis plus de cinq décennies, mais nous ne travaillons sur ces cellules solaires très transparentes que depuis environ cinq ans. En fin de compte, cette technologie offre une voie prometteuse vers l’adoption généralisée et peu coûteuse du solaire sur de petites et grandes surfaces qui étaient auparavant inaccessibles. »

Source : phys.org

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