Aussi efficaces que soient nos panneaux solaires quand le ciel est dégagé, ils se révèlent en revanche pratiquement inutiles une fois que tombent les premières gouttes. Cela pourrait bientôt changer grâce à une cellule hybride capable de récolter l’énergie de la lumière du soleil et des gouttes de pluie.
Une cellule hybride capable de récolter l’énergie des gouttes de pluie ? La partie clé du système est un nanogénérateur triboélectrique (ou TENG), un dispositif qui crée une charge électrique à partir du frottement de deux matériaux – comme avec l’électricité statique. Les TENG peuvent tirer de l’énergie des frictions de pneus de voiture sur la route, des vêtements qui se frottent les uns contre les autres, ou dans ce cas du mouvement de roulement des gouttes de pluie sur un panneau solaire. L’idée serait ici de pouvoir compter sur nos panneaux photovoltaïques par tous les temps.
Alors que l’idée d’utiliser des TENG n’est pas complètement nouvelle, le défi a été de développer un système qui ne soit ni trop complexe ni trop encombrant. Ici, deux couches de polymère ont été utilisées pour former un TENG au-dessus d’une cellule photovoltaïque. En utilisant les empreintes des DVD standard, des chercheurs de l’Université Soochow en Chine ont ajouté des rainures à un polymère pour améliorer son efficacité énergétique. Dans les tests, les couches texturées de polymère ont agi comme une électrode mutuelle pour le TENG et le panneau solaire sous-jacent, conduisant l’énergie entre les deux dispositifs lorsque les gouttes de pluie frappaient.
Les couches supplémentaires étant transparentes, la lumière du soleil pourrait encore être capturée. Autre avantage : le TENG protège la cellule solaire en agissant comme une barrière étanche empêchant l’eau de pénétrer dans le silicium. La surface de l’électrode supprime également considérablement la réflexion indésirable de la lumière.
Ainsi, en attachant un nanogénérateur transparent à une cellule solaire au silicium, les chercheurs ont conçu un dispositif compact qui capte l’énergie solaire dans des conditions ensoleillées, mais aussi l’énergie mécanique des gouttes de pluie qui tombent du ciel. Le prochain défi sera d’augmenter la quantité d’électricité générée pour envisager un usage commercial. Rappelons qu’il pleut également la nuit. Ainsi, un jour, nous pourrions faire fonctionner des fermes solaires 24 heures sur 24 quel que soit le temps, ajoutant ainsi un énorme coup de pouce au potentiel des énergies renouvelables.
Vous retrouverez tous les détails de cette étude dans la revue ACS Nano.
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