Des scientifiques chinois explorent des cellules solaires pour toutes les conditions météorologiques

L’équipe de Qunwei Tang, de l’Institute of Materials Science and Engineering, Ocean University of China, Qingdaoet et une personne dirigée par Yang Peizhi, professeur à l’Université normale de Yunnan, ont développé une cellule solaire en utilisant un matériau crucial appelé long phosphore persistant (LPP), qui peut stocker l’énergie solaire dans la journée et la récolter dans l’obscurité.

Un des énormes inconvénients de l’énergie solaire est le fait que cela n’a de sens que dans les zones qui génèrent un soleil abondant toute l’année. Cependant, cette équipe de scientifiques de Chine a créé une nouvelle cellule solaire capable de récolter de l’énergie même quand il pleut.

Une première expérience réussie en 2016

Cette première cellule solaire est fabriquée à l’aide de graphène, qui s’avère être un matériau très prometteur à utiliser dans la production de cellules solaires. L’une des propriétés du graphène est sa conductivité, ce qui permet aux électrons de circuler librement à travers sa surface. Donc, lorsque ce matériau est mis dans une solution aqueuse, la soi-disant réaction de base acide Lewis se produit, à savoir que les paires d’ions chargés positivement se lient avec les électrons à charge négative du matériau. En étudiant cette propriété du graphène, l’équipe dirigée par Qunwei Tang, de l’Institute of Materials Science and Engineering, Ocean University of China, à Qingdao en Chine, a développé une cellule solaire, qui peut générer de l’énergie à partir de gouttes de pluie.

Les gouttes de pluie sont constituées de divers sels, qui ont des ions chargés positivement et négativement. Donc, lorsque l’eau de pluie frappe le graphène, les ions positifs se lient avec les ions négatifs sur leur surface. Lorsque l’eau de pluie et le graphène entrent en contact, ils forment une double couche d’électrons et des ions chargés positivement, ce qui crée un soi-disant pseudocapaciteur. Les deux couches ont donc une différence de potentiel, ce qui est suffisant pour générer une tension et un courant.

Les scientifiques ont produit un prototype de cellules solaires sensibilisées aux colorants et appliqué un mince film de graphène. Ils ont testé cette cellule dans un laboratoire, en utilisant de l’eau salée conçue pour ressembler étroitement à la pluie. La cellule qu’ils ont testée a généré avec succès des centaines de microvolts et a eu l’efficacité de conversion de l’électricité solaire à 6,5 %.

Le document de l’équipe apparaît sur Angewandte Chemie International Edition.

L’innovation passe un second cap en 2017

L’équipe de Tang s’est associée à une autre équipe dirigée par Yang Peizhi, professeur à l’Université normale de Yunnan, pour développer une cellule solaire utilisant un matériau crucial appelé phosphore à longue persistance (LPP), qui peut stocker l’énergie solaire dans la journée et la récolter dans l’obscurité.

Tang Qunwei, professeur à l’océan a déclaré à l’Université de Chine. «La recherche sur les cellules solaires se concentre principalement sur l’élévation de l’ fficacité de conversion photoélectrique à lumière directe du soleil jusqu’à ce qu’une nouvelle lumière soit faite sur la génération persistante de puissance à haute efficacité dans des conditions de faible luminosité telles que la pluie, le brouillard, la brume et la nuit

« Une lumière partiellement visible peut être absorbée par les absorbeurs de lumière et ensuite convertie en électricité. Etl’énergie solaire à partir de lumière infrarouge visible et infrarouge non absorbée peut être stockée dans LPP, libérant de la lumière visible monochromatique la nuit« , a déclaré l’agence de presse Xinhua citée par l’agence Tang.

« La lumière relâchée est ré-absorbée par les absorbeurs de lumière pour la convertir en électricité, en réalisant une production d’énergie persistante dans la journée et dans l’obscurité« , a-t-il déclaré.

Le travail de Tang et Yang a récemment été publié dans une revue académique publiée par l’American Chemistry Society, ACS Nano, et la publication Nano Energy.

Reste à espérer que ces cellules passeront le cap de la production industrielle pour offrir au marché des énergies renouvelables une solution complémentaire de production d’énergie dans toutes les conditions climatiques.

(sources 1 et 2)

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Pascal Faucompré
Editeur et Rédacteur en chef de Build Green, le média participatif sur l'habitat écologique et pertinent. Passionné par le sujet de l’éco-construction depuis 2010. Également animateur de nombreux réseaux sociaux depuis 2011 et d'une revue de web sur : Scoop.it

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