Des cellules solaires avec de petites bosses à la surface généreraient plus d’énergie

En général, les cellules solaires ont une forme aplatie pour pouvoir capter le maximum de lumière solaire. La plupart du temps, les panneaux solaires sont installés avec une inclinaison de 15 à 40 degrés car ils fonctionnent mieux lorsque le Soleil se trouve à un certain angle.

Afin d’améliorer la performance des cellules solaires, des chercheurs de l’Université Abdullah Gül en Turquie ont essayé d’autres formes de cellules. Ils ont mené des simulations complexes sur l’effet de la présence de petites bosses sur la surface des cellules solaires.

Cellule solaire avec bosses
Crédits D. Hah, doi 10.1117/1.JPE.14.018501

Les résultats de l’étude ont montré que les cellules solaires organiques avec des bosses ou des petits dômes sur la surface pouvaient capturer la lumière à partir d’un angle plus large et avaient une efficacité plus élevée d’environ deux tiers que les cellules classiques. 

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Des cellules plus performantes

Durant leurs travaux de recherches, les chercheurs ont étudié des cellules photovoltaïques conçues avec un polymère organique appelé P3HT : ICBA comme couche active. Recouverte d’une couche protectrice transparente d’oxyde d’étain et d’indium (ITO), la couche active se trouve au-dessus d’une couche d’aluminium et d’un substrat de PMMA. L’équipe a gardé cette structure en sandwich sur l’ensemble du dôme, appelé également coque hémisphérique.

Selon l’étude, en fonction de la polarisation de la lumière, les cellules solaires munies de bosses présentaient une amélioration de 36 % et 66 % en termes d’absorption de la lumière. Grâce à ces bosses, la lumière pouvait entrer à partir d’un angle plus large par rapport aux cellules à surface aplatie. En effet, la couverture angulaire pouvait aller jusqu’à 82 degrés.

Une technologie pour différentes applications

Pour le moment, les chercheurs n’ont pas encore fabriqué de versions physiques de la technologie. Toutefois, le principe qu’ils ont utilisé fonctionne et peut être appliqué pour la production d’énergie solaire sur les toits et sur les systèmes aux conditions d’éclairage changeantes comme les appareils électroniques portables.

Selon le professeur Dooyoung Hah, auteur principal de l’étude, l’amélioration des caractéristiques d’absorption et d’omnidirectionnalité  grâce aux couches en forme de coques hémisphériques est bénéfique dans différents domaines d’application des cellules solaires organiques. La technologie pourrait être utilisée dans les dispositifs biomédicaux ou encore dans des applications comme les fenêtres et les serres productrices d’énergie.

L’étude a été publiée dans la revue Journal of Photonics for Energy.

SOURCE: New Atlas

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