Des panneaux solaires qui fonctionnent la nuit développés à Stanford

Des chercheurs ont conçu des panneaux solaires capables de produire de l’électricité la nuit.

Javier Zayas Photographie/Getty Images

Cela va probablement sans dire, mais de tous les panneaux solaires énergétiques générés l’année dernière, aucun n’a été produit la nuit. De nouvelles recherches montrent que cela n’a pas à être le cas.

Des chercheurs de Stanford ont modifié des panneaux solaires disponibles dans le commerce pour générer une petite quantité d’électricité la nuit en exploitant un processus connu sous le nom de refroidissement radiatif, qui repose, sans aucun doute, sur le vide glacial de l’espace. La recherche a été publiée début avril dans Applied Letters in Physics.

“Nous avons tendance à considérer le soleil comme une ressource d’énergie renouvelable importante”, a déclaré Shanhui Fan, le chercheur principal du projet. “La froideur de l’espace extra-atmosphérique est également une ressource d’énergie renouvelable extrêmement importante.”

Alors que les panneaux modifiés génèrent une infime quantité d’énergie par rapport à ce qu’un panneau solaire moderne fait pendant la journée, cette énergie pourrait toujours être utile, surtout la nuit lorsque la demande d’énergie est beaucoup plus faible, ont déclaré les chercheurs.


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Techniquement parlant, les panneaux solaires modifiés ne génèrent pas d’électricité solaire la nuit. Au lieu d’exploiter la lumière du soleil (ou la lumière des étoiles ou la lumière de la lune, qui ne fonctionne toujours pas), les chercheurs ont ajouté une technologie qui exploite le refroidissement radiatif.

Lorsqu’un objet fait face au ciel la nuit, il émet de la chaleur vers l’espace, ce qui signifie qu’un objet peut devenir plus froid que la température de l’air qui l’entoure. Cet effet pourrait avoir des applications évidentes dans le refroidissement des bâtiments, mais la différence de température peut également être utilisée pour produire de l’électricité.

Fan, professeur de génie électrique, et ses collègues chercheurs ont ajouté une technologie à un panneau solaire commercial qui pouvait faire exactement cela et était capable de générer une petite quantité d’électricité la nuit.

Le panneau modifié a généré 50 milliwatts par mètre carré la nuit. Bien que ce soit bien plus que les versions précédentes de cette technologie, c’est bien en deçà de ce qu’un panneau solaire commercial peut produire pendant la journée. Un calcul au fond de l’enveloppe donne près de 200 watts par mètre carré pour un panneau solaire commercial. Un watt est égal à mille milliwatts.

“Donc, c’est nettement inférieur”, a déclaré Fan. “Mais cela peut potentiellement être utile pour certaines des applications à faible densité de puissance.” Cela pourrait inclure l’éclairage nocturne, les appareils de charge et le maintien en ligne des capteurs et des équipements de surveillance, a déclaré Fan.

Fan dit que les modifications ont été apportées aux panneaux solaires commerciaux, ce qui signifie que la technologie pourrait être largement déployée. Il a également déclaré qu’en améliorant la conception, plus d’électricité pourrait être générée.

Il y a encore beaucoup de questions auxquelles il faut répondre avant qu’une application commerciale puisse être déployée, a écrit Geoff Smith, professeur émérite de physique appliquée à l’Université de technologie de Sydney, dans une réponse par e-mail aux questions. Smith, qui était au courant de la recherche mais n’y a pas participé, doute qu’elle soit un jour une source d’énergie économiquement viable.

“Ajouter de la complexité et des voies de dégradation aux systèmes d’énergie renouvelable, malgré leur intérêt scientifique, le rend rarement pratique”, a-t-il écrit.

La recherche prouve que vous pouvez générer de l’électricité de cette manière et n’était pas censée fournir quoi que ce soit sur les futures applications pratiques, a déclaré Fan.

Pourtant, Smith convient qu’une plus grande attention devrait être accordée à l’espace extra-atmosphérique en tant que source d’énergie renouvelable. À son avis, le refroidissement et d’autres modes de production d’électricité sont plus prometteurs, mais que le ciel nocturne est une avenue précieuse pour déplacer l’utilisation de l’énergie.

Même s’il ne produit pas encore beaucoup d’électricité, le refroidissement radiatif est quasiment omniprésent.

“Chaque fois que vous êtes dehors, vous le faites réellement”, a déclaré Fan.

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