Appareil capable de capter l'énergie de la lumière et de l'ombre avec deux fois plus d'efficacité

Ils conçoivent un appareil qui utilise le contraste entre les zones claires et ombragées pour générer de la tension et produire de l'électricité. Il pourrait surpasser les panneaux solaires en termes d'efficacité.

La lumière du soleil est étudiée et utilisée pour produire de l'énergie depuis plus de 70 ans. Et si demain on pouvait aussi exploiter les ombres? Des chercheurs de l'Université nationale de Singapour ont décidé de donner à cet effet optique un nouveau rôle dans la captation des énergies renouvelables.

Ce groupe de recherche a créé un dispositif connu sous le nom de générateur d'énergie à effet d'ombre (SEG), qui utilise le contraste entre les zones éclairées et non éclairées pour produire de l'électricité. La recherche a été publiée dans la revue scientifique Energy & Environmental Science le 15 avril 2020.

Les ombres sont omniprésentes. Dans les applications photovoltaïques ou optoélectroniques classiques, sa présence est néfaste car elle diminue les performances des dispositifs. Dans ce travail, nous avons exploité le contraste de la lumière et de l'ombre comme source indirecte d'énergie.

Tan Swee Ching, chef de l'équipe d'enquête.

Mais comment est-il possible en pratique de capter l'énergie de cet effet? Les scientifiques ont créé un prototype SEG composé d'une base en plastique flexible transparente et de quatre cellules solaires, chacune constituée d'un mince film d'or déposé sur une plaquette de silicium. Lorsque le SEG est placé complètement au soleil ou à l'ombre, il génère peu ou pas d'électricité. Cependant, lorsque la lumière n'atteint que le milieu du corps, il existe une différence de tension entre les sections éclairées et non éclairées. Cette différence, à son tour, produit un courant électrique.

Lors des tests en laboratoire du système, le support atténué était capable d'alimenter de petits appareils tels qu'une horloge numérique (1,2 V). Il a montré deux fois l'efficacité d'un module photovoltaïque de capacité similaire et dans les mêmes conditions .

L'équipe a également démontré que le SEG peut agir comme un capteur auto-alimenté pour surveiller les objets en mouvement. Lorsqu'une ombre passe devant elle, elle active le capteur qui enregistre la présence et le mouvement de tout objet. La prochaine étape de l'équipe sera de remplacer l'or par un matériau moins cher afin de réduire encore le coût de la technologie.

Plus d'informations: pubs.rsc.org

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