Le plein potentiel des panneaux solaires n’est pas encore totalement utilisé parce qu’il faut souvent leur associer d’autres sources d’énergie la nuit ou quand il n’y a pas assez de soleil. Des ingénieurs ont tenté de résoudre le problème en s’appuyant sur le principe de base de ces plaques. Le point des travaux sur le sujet dans cet article.
Un défi plus important que les gaz à effet de serre (GES)
L’une des préoccupations majeures des scientifiques ces dernières années est de trouver une solution au fonctionnement des panneaux solaires quand il fait sombre, la nuit. Aux dernières nouvelles, la nuit pourrait elle aussi être une belle opportunité pour faire travailler ces plaques photovoltaïques.
Une telle découverte est de façon incontestable une véritable avancée puisque les panneaux solaires sont à l’heure actuelle une source d’énergie renouvelable assez fiable. Ils constituent l’une des sources d’énergie les plus vertes disponibles actuellement. Ceci reste vrai quand bien même que la fabrication de ces panneaux conduit à des émissions de dioxyde de carbone. Il faut dans le même temps noter qu’en 2018, la quantité de gaz à effet de serre dont les panneaux ont protégé l’environnement aurait atteint la quantité de GES que leur fabrication a générée en 40 ans. En d’autres termes, le bilan carbone se serait déjà tout au moins annulé.
La problématique du fonctionnement nocturne
Le véritable défi serait dû au fonctionnement même de ces plaques. La production de l’énergie électrique n’est pas possible sans un rayonnement solaire de forte intensité. Le problème peut encore se traduire comme suit
- En saison pluvieuse, l’efficacité d’un panneau solaire vaut 10 % de celle qu’elle a dans les conditions normales.
- La nuit, le panneau n’est plus du tout capable de produire de l’énergie électrique.
La question à laquelle les experts s’attèlent à répondre est donc de trouver un moyen de faire fonctionner les panneaux solaires en l’absence de rayonnement solaire.
La particularité des panneaux nocturnes
De façon générale, tout corps chaud émet de l’énergie infrarouge lorsqu’il se retrouve dans un environnement plus froid. C’est ce rayonnement infrarouge source d’énergie qui est ensuite converti en électricité.
Pour les panneaux solaires photovoltaïques ordinaires, ils sont froids à la base et sont donc tournés vers le soleil qui pourra émettre à leur surface l’énergie utile. Les nouveaux panneaux en phase de conception sont chauds à la base et exposés dans un environnement plus froid. Il est donc question de travailler sur les cellules de ces plaques productrices d’électricité. Celles traditionnelles sont en général en silicium.
Il faut noter que les recherches se montrent concluantes puisque le premier panneau produisant de l’électricité la nuit a été développé. En 2020, les chercheurs de l’université de Californie avaient prototypé un panneau dont chaque mètre carré pourrait produire 50 Watts d’énergie. Les conditions escomptées pour ce résultat sont
- absence de nuage au ciel
- Temps sec
Avec ce nouveau panneau nocturne, on peut donc espérer produire le quart de l’énergie électrique journalière normalement attendue chez un panneau solaire ordinaire.
D’autres chercheurs ont envisagé une solution à partir d’un panneau ordinaire auquel on a associé un générateur thermoélectrique. C’est ce dernier qui assure la production de l’électricité après que le panneau ait cédé une bonne partie de sa chaleur. Même si les rendements obtenus actuellement pour ces panneaux semblent assez faibles, les résultats sont prometteurs. Les chercheurs envisagent améliorer l’efficacité de ces plaques en y apportant quelques modifications
