Une recherche découvre la meilleure cellule solaire sous l’éclairage domestique : le photovoltaïque intérieur pour l’Internet des objets

Une recherche découvre la meilleure cellule solaire sous l’éclairage domestique : le photovoltaïque intérieur pour l’Internet des objets
Table
  1. Photovoltaïque et IoT, une combinaison gagnante
  2. Le meilleur matériau pour le photovoltaïque intérieur


Un groupe de scientifiques a testé huit cellules solaires différentes pour découvrir quelle technologie fonctionne le mieux sous la lumière domestique.

Photovoltaïque et IoT, une combinaison gagnante

Lorsqu’il s’agit d’optimiser les cellules et modules solaires, la plupart des efforts mondiaux se concentrent évidemment sur les appareils extérieurs.

Cependant, une petite partie de la recherche mondiale travaille également à l'amélioration du photovoltaïque intérieur.

Parce que? Parce que Le photovoltaïque intérieur pourrait offrir une solution énergétique viable pour l’Internet des objets (IoT). Des panneaux solaires capables de produire de l’énergie avec un simple éclairage domestique auraient par exemple l’avantage de faciliter les dispositifs IoT en supprimant les câbles électriques ou les batteries. De cette manière, chaque système s'adapterait aux besoins des utilisateurs finaux.

Contrairement à la lumière directe du soleil, qui est intense et riche en longueurs d’onde, la lumière intérieure, lorsqu’elle est naturelle, est diffuse et finalement plus faible. Lorsqu’il s’agit de lumière artificielle, un défi supplémentaire doit être pris en compte. Les sources lumineuses internes les plus couramment utilisées, telles que les LED blanches et les lampes fluorescentes, ont des spectres d'émission étroits allant de 400 à 700 nm.. En comparaison, le rayonnement solaire a une longueur d’onde comprise entre 230 et 4 000 nm. Il s’ensuit que la bande passante optimale des matériaux absorbant la lumière change également (~1,9 eV dans le cas des ampoules).

Le meilleur matériau pour le photovoltaïque intérieur

Un groupe de scientifiques a voulu savoir ce que les semi-conducteurs pourraient améliorer le photovoltaïque intérieur. Autrement dit, lesquels sont les plus capables de convertir la lumière artificielle en électricité. En fait, ce n’est pas la première fois que des cellules photovoltaïques intérieures constituées de différents matériaux sont étudiées sous différentes sources lumineuses. Contrairement à des recherches antérieures, Uli Würfel et ses collègues ont comparé une série de technologies solaires avec le même type d'éclairage intérieur.

L'expérience a utilisé huit types d'appareils photovoltaïquesdu silicium amorphe traditionnel aux technologies de colorants organiques, en mesurant leur efficacité d'abord sous une lumière solaire simulée, puis sous une lumière LED blanc froid.

Le résultat? Les cellules solaires au phosphure d'indium et de gallium (InGaP) ont montré la plus grande efficacité sous la lumière intérieure, convertissant près de 40 % de l'énergie lumineuse.. Comme les chercheurs s’y attendaient, les performances de ce matériau étaient modestes par rapport à celles sous la lumière du soleil.

Les scientifiques ont également noté que Les matériaux contenant du gallium sont chers et pourraient ne jamais atteindre le marché de masse. Surtout lorsqu’il s’agit du photovoltaïque intérieur, qui nécessite justement des prix bas pour être véritablement exploitable.

Une alternative? Cellules solaires à film organique et à base de pérovskite, qui sont des unités moins coûteuses et ne présentent pas de problèmes de stabilité dans des conditions d'éclairage intérieur.

Via acs.org

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