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<p>Crédit photo : G. Farias Basulto / HZB</p>
</div>Les chercheurs allemands ont réalisé un nouveau record en matière d’énergie solaire qui pourrait révolutionner le secteur en rendant les panneaux plus légers et polyvalents, selon un rapport d’Interesting Engineering. Ils ont mis au point une cellule tandem mesurant un peu plus de 0,16 pouces carrés (1 centimètre carré), capable de convertir 25,5 % de l’énergie solaire en électricité, ce qui est un exploit considéré comme prometteur au-delà des laboratoires.
Que s’est-il passé ?
Au sein du Helmholtz-Zentrum de Berlin et de l’Université Humboldt de Berlin, des chercheurs ont élaboré une cellule solaire tandem certifiée, qui convertit 25,5 % de la lumière en électricité sur une surface de 0,168 pouces carrés (1,081 centimètres carrés). Ce résultat dépasse leur propre record de 24,6 % établi l’année dernière.
L’usage de l’énergie solaire est l’une des meilleures façons de réduire les coûts énergétiques à domicile. EnergySage, par exemple, propose des outils gratuits permettant d’obtenir rapidement des estimations d’installation solaire. Les propriétaires peuvent également utiliser EnergySage pour comparer les devis d’installateurs et mieux comprendre les coûts liés à cette transition, comme l’a signalé Interesting Engineering.
Bien que les petites cellules en laboratoire affichent des chiffres impressionnants, les tables d’efficacité des cellules solaires ne prennent en compte que des technologies testées sur des surfaces au moins égales à 1 centimètre carré. Passer cette barrière donne davantage de poids à cette avancée, car cette conception est désormais plus proche d’une possible industrialisation.
Pourquoi est-ce important ?
Au lieu d’utiliser un seul matériau capable d’absorber la lumière, cette nouvelle cellule partage cette fonction entre deux films fins. La couche supérieure de pérovskite capte la partie bleue et énergétique de la lumière, tandis que la couche inférieure, composée de CIGS (cuivre, indium, gallium et sélénium), absorbe les longueurs d’onde plus faibles, rouge et infrarouge, qui passent au travers.
Cette conception tandem a la capacité d’extraire plus d’électricité d’un ensoleillement donné, un objectif majeur pour un secteur cherchant à réduire ses coûts tout en augmentant la production d’énergie solaire à partir de toits, bâtiments et véhicules. D’autres équipes travaillent également sur ce même objectif, une entreprise américaine ayant récemment annoncé un module pérovskite-silicium atteignant une efficacité de plus de 30% lors d’une démonstration. De plus, une meilleure efficacité peut signifier moins de panneaux nécessaires pour produire la même quantité d’énergie.
Les films de CIGS et de pérovskite sont fins, légers et flexibles, ce qui ouvre la voie à des applications variées, notamment en les intégrant dans des surfaces courbées, en les plaçant dans des vitres ou même en couvrant des toits de voiture. Des panneaux rigides, en revanche, ne peuvent pas être installés aussi facilement dans ces configurations.
Quelles actions sont en cours ?
Les chercheurs ne se sont pas arrêtés là et ont déjà dépassé leur précédent record. En collaboration avec l’Université des Sciences Appliquées de Berlin, ils ont conçu un mini-module de 0,35 pouces carrés (2,25 centimètres carrés) avec la même structure de matériaux, affichant une efficacité de 19,7 %.
Sur le dispositif qui a établi le record, le Dr Guillermo Farias Basulto a modifié l’écart énergétique de la base en CIGS pour une meilleure absorption de lumière, tandis que la chimiste Wuai Zhang a testé des revêtements destinés à prévenir les pertes d’électricité au sein de la cellule.
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Dr. Farias Basulto a d’ailleurs déclaré : « La physique présente dans l’architecture actuelle de nos cellules nous laisse penser que 25,5 % n’est qu’un premier pas, sachant que nos tests en interne sur des architectures similaires ont déjà atteint des efficacités de 27,5 %. »
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FAQ
Qu’est-ce qu’une cellule solaire tandem ?
Une cellule solaire tandem utilise deux matériaux différents pour capturer la lumière, ce qui permet d’augmenter l’efficacité de conversion de l’énergie solaire en électricité.
Quels sont les avantages des nouveaux panneaux solaires légers ?
Les nouveaux panneaux solaires légers peuvent être intégrés facilement dans diverses surfaces, y compris des fenêtres et des toits courbés, rendant l’installation plus flexible et esthétique.
Comment l’efficacité des cellules solaires est-elle mesurée ?
L’efficacité des cellules solaires est mesurée en pourcentage, représentant la proportion de lumière solaire convertie en électricité sur une surface donnée.
Quels sont les enjeux futurs pour les technologies solaires ?
Les enjeux incluent l’augmentation de l’efficacité, la réduction des coûts de production et l’intégration de solutions de stockage d’énergie pour une utilisation optimale.
Y a-t-il des incitations pour l’installation de panneaux solaires ?
Oui, de nombreux gouvernements offrent des incitations fiscales et des subventions pour encourager l’adoption de l’énergie solaire, variant d’un pays à l’autre et même d’un état à l’autre.
