L’amélioration du rendement des modules solaires figure parmi les priorités des ingénieurs. En effet, le Soleil est un puissant vecteur d’énergie durable qui peut nous permettre d’atteindre la neutralité carbone s’il est exploité de manière généralisée. Une équipe de recherche internationale dirigée par l’Université du Roi Khalid, en Arabie Saoudite, a alors développé une solution pour atténuer le reflet des panneaux solaires tout en optimisant leur rendement. Celle-ci consiste en un revêtement qui a la particularité de pouvoir être imprimé en 3D. Autant dire qu’il s’agit d’un dispositif qui s’annonce facile à fabriquer. Il est constitué d’un mélange de copolymère d’oléfine cyclique (COC) et de poudre d’oxyde d’aluminium (Al2O3).
À noter qu’une étude qui décrit cette percée a été mise en ligne dans le Journal of Materials Research and Technology. Selon les auteurs de l’article, la pose de matériaux antireflets sur les cellules solaires peut améliorer le rendement des panneaux photovoltaïques et réduire la réflexion de la lumière naturelle. Pour concevoir le revêtement, les scientifiques ont eu recours à l’impression 3D. Ils ont développé des filaments d’imprimante en chauffant le copolymère d’oléfine cyclique et la poudre d’oxyde d’aluminium. Au total, cinq filaments ont été créés avec différentes concentrations de COC. Les revêtements fabriqués ont ensuite subi des tests visant à évaluer leurs caractéristiques mécaniques et optiques, mais aussi leur efficacité quantique externe et leur efficacité quantique interne.
Le revêtement COCA, c’est-à-dire à base de copolymère d’oléfine cyclique et de poudre d’oxyde d’aluminium, le plus prometteur, a atteint une transmittance de 94,65 % et une réflectance de 5,35 % à 0 degré. Fait intéressant, les chercheurs ont constaté que la réflectance augmentait à des angles d’incidence plus élevés, atteignant 21,32 % à 80 degrés. Par ailleurs, l’équipe a relevé une amélioration de l’efficacité de conversion de puissance des cellules photovoltaïques couvertes. « L’efficacité de conversion de puissance des cellules photovoltaïques revêtues de COCA est passée de 13,74 % à 18,34 % dans des conditions contrôlées et de 12,88 % à 17,21 % à l’air libre jusqu’à une concentration de 3 % en poids d’alumine », ont expliqué les auteurs de l’étude.
En plus de ces valeurs, les scientifiques ont constaté que l’effet Hall augmentait progressivement à mesure que la résistance électrique diminuait dans la cellule recouverte de copolymère COC et d’Al2O3. Autant dire qu’il s’agit d’une découverte importante qui pourrait révolutionner le secteur de l’énergie solaire photovoltaïque. En effet, en fabriquant des panneaux solaires de plus en plus performants, nous devrions pouvoir augmenter la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique mondial.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
