Cellules thermoradiatives : des panneaux photovoltaïques nocturnes

Des panneaux photovoltaïques (PV) qui produisent de l’électricité pendant la nuit ? Oui, c’est possible si l’on se base sur les recherches menées par Tristan Deppe et Jeremy Munday. Un tel système, s’il venait à exister, permettrait d’alléger considérablement la facture énergétique de nos foyers.

L’énergie photovoltaïque nocturne, telle est l’appellation donnée à cette énergie récupérée grâce à une variante de panneaux PV fonctionnant sans lumière. Selon les études menées par les deux chercheurs, le principe de fonctionnement de ce nouveau système est « de faire fonctionner des panneaux solaires à l’envers ».

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Même si leur approche n’est jusqu’à présent basée que sur des hypothèses, Deppe et Munday attestent que leur système peut s’intégrer facilement aux technologies déjà existantes.

Générer de l’électricité H 24

À l’inverse des panneaux PV classiques qui utilisent la lumière pour produire de l’énergie, les panneaux nocturnes sont formés de cellules thermoradiatives qui produisent de l’électricité en consommant de la chaleur et en rayonnant des photons dans l’espace. Selon Deppe et Munday, leur système produit entre 2 et 8 watts/m2 lorsqu’il est alimenté par une source de chaleur de 27 °C.

Certes, c’est très faible comparé aux 200 watts/m2 des panneaux PV traditionnels, mais les panneaux nocturnes présentent cependant le plus de générer de l’électricité après le coucher du soleil. De plus, ils utilisent les mêmes infrastructures que les panneaux photovoltaïques.

Selon l’estimation des auteurs, ils devraient permettre d’augmenter la production énergétique d’une ferme solaire de 12 %. Et si une source de chaleur de 170 °C est disponible, leur système peut atteindre les mêmes performances qu’une installation photovoltaïque classique.

Les difficultés à surmonter

L’une des difficultés rencontrées lors de la conception de ce nouveau type de panneaux réside dans le choix du matériau qui pourra maximiser le rendement de la technologie. Il faudra un matériau capable de rayonner une certaine plage de longueur d’ondes infrarouges non absorbées par les gaz de l’atmosphère.

À noter que ces types de matériaux ont déjà été utilisés pour refroidir passivement des bâtiments.

Le problème c’est que tous les matériaux actuellement disponibles absorbent un peu de toutes les longueurs d’onde de la lumière, ce qui réduit le rendement global du système. Pour y remédier, les chercheurs ont proposé une famille de composés mercure-cadmium-tellure.

Pour l’instant beaucoup de questions demeurent encore en suspens : quelle est l’efficacité réelle du dispositif ? Quel est son coût de fabrication ? Combien faudra-t-il débourser pour se l’offrir ? Mais une chose est sûre, c’est une idée qui mérite que l’on s’y intéresse !