Une cellule solaire innovante qui stocke sa propre énergie
Imaginez une cellule solaire si innovante qu'elle agit comme sa propre batterie, stockant l'énergie qu'elle génère. C'est exactement ce qu'une équipe de chercheurs européens a réussi à créer, révolutionnant potentiellement l'avenir de l'énergie solaire. Leur dispositif hybride novateur combine un panneau photovoltaïque et un système de stockage d'énergie moléculaire, atteignant des niveaux records d'efficacité énergétique pour ce type de technologie. Plongeons dans les détails de cette avancée passionnante.
Le défi du stockage de l'énergie solaire
L'un des principaux obstacles au déploiement à grande échelle de l'énergie solaire est la nécessité de stocker efficacement l'électricité générée pour une utilisation ultérieure, lorsque le soleil ne brille pas. Les batteries traditionnelles présentent plusieurs inconvénients :
- Elles reposent souvent sur des matériaux rares et coûteux comme le lithium, le cobalt ou le nickel
- Leur capacité de stockage est limitée
- Elles se dégradent avec le temps et les cycles de charge/décharge
Les chercheurs ont donc cherché des solutions alternatives pour stocker durablement l'énergie solaire, de manière efficace et écologique. C'est ainsi qu'est né leur concept innovant de cellule solaire hybride.
Un mariage intelligent entre photovoltaïque et stockage moléculaire
L'équipe de recherche, issue de la Chalmers University of Technology en Suède et de l'Universitat Politècnica de Catalunya en Espagne, a développé un dispositif hybride combinant de manière inédite :
- Une cellule solaire en silicium, matériau abondant et peu coûteux
- Un système de stockage d'énergie thermique solaire moléculaire (MOST)
Le système MOST, placé au-dessus de la cellule photovoltaïque, contient des molécules organiques circulant dans une puce microfluidique. Exposées à la lumière du soleil, en particulier aux rayons ultraviolets, ces molécules subissent une transformation chimique appelée photoisomérisation. Elles stockent ainsi l'énergie solaire sous forme d'énergie chimique, pour une utilisation ultérieure.
Des records d'efficacité et de durabilité
Testé dans des conditions réelles à Barcelone, le dispositif hybride a atteint une efficacité de stockage de l'énergie solaire de 2,3%, un record pour ce type de technologie moléculaire. De plus, il a permis de réduire la température de la cellule photovoltaïque jusqu'à 8°C, limitant ainsi les pertes d'énergie dues à la chaleur et augmentant son rendement de 12,6%.
Malgré le potentiel d'optimisation supplémentaire, ce développement représente un grand pas vers une technologie de stockage d'énergie de longue durée qui complète les systèmes photovoltaïques.
– Les chercheurs de l'étude
Autre avantage clé : la durabilité. Contrairement aux batteries classiques, le système MOST utilise des éléments courants comme le carbone, l'hydrogène, l'oxygène et l'azote. Il a déjà prouvé sa stabilité sur plus de 1000 cycles de charge/décharge, laissant envisager un fonctionnement continu sur plusieurs mois.
Vers un avenir solaire plus efficace et durable
Cette avancée ouvre de nouvelles perspectives pour exploiter au mieux l'immense potentiel de l'énergie solaire. En associant génération d'électricité et stockage au sein d'un même dispositif performant et écologique, elle pourrait accélérer la transition vers un mix énergétique décarboné.
Bien sûr, il reste encore du chemin à parcourir avant une commercialisation à grande échelle. Les chercheurs travaillent déjà à optimiser davantage leur système hybride. Mais cette innovation montre clairement la voie vers un avenir où le solaire, grâce à des technologies toujours plus intelligentes, fournira une part croissante de notre électricité de manière fiable et durable.
