De nouvelles cellules solaires qui produisent de l'électricité à l'intérieur
Ces cellules exploitent efficacement la lumière artificielle et pourraient alimenter des appareils électroniques et des dispositifs portables. Elles sont également capables de produire de l'électricité par temps nuageux.
Par l’équipe d’Anthropocene Magazine (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre)
La plupart des gens passent une majeure partie de leur temps à l'intérieur, où la lumière du soleil est rare, remplacée par la lumière blanche des DEL et des ampoules fluorescentes. Mais, que se passerait-il s'il était possible de recharger ses appareils électroniques à l'aide de cette lumière artificielle (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre)?
Une récente étude publiée dans le journal APL Energy (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre) présente un nouveau type de cellule solaire capable de convertir près de 39 % de la lumière intérieure en électricité. Même par temps nuageux, ces cellules sont capables de produire de l'électricité à partir de la lumière du soleil.
Les panneaux solaires présents sur les toits et qui recouvrent les terres des parcs photovoltaïques sont en silicium. Toutefois, au cours de la dernière décennie, les équipes de recherche ont réalisé d'énormes progrès dans le domaine des cellules solaires composées de matériaux pérovskites (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre). Ces cellules en pérovskite sont beaucoup plus faciles à fabriquer que les dispositifs en silicium. Contrairement aux panneaux solaires rigides et lourds en silicium, les dispositifs en pérovskite (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre) peuvent être rendus minces, légers et flexibles. En outre, les cellules solaires en pérovskite ont un rendement supérieur à celui des cellules en silicium. Elles peuvent donc convertir de faibles niveaux de lumière en quantités utilisables d'électricité.
La partie du spectre lumineux, ou les longueurs d'onde de la lumière qu'un matériau photovoltaïque peut absorber dépendent d'une propriété appelée « bande interdite ». Il s'agit de l'écart énergétique que les électrons présents dans le matériau doivent franchir lorsqu'ils absorbent la lumière et entrent dans un état « excité ». L’équipe de recherche de l'université nationale Yang Ming Chiao Tung a ajusté la bande interdite de leurs cellules solaires de manière à ce qu'elle corresponde mieux aux longueurs d'onde de la lumière provenant des sources de lumière artificielle (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre). Pour ce faire, l'équipe a ajusté les ratios des molécules de pérovskite dans les solutions utilisées pour fabriquer la cellule solaire. Un tel ajustement de la bande interdite n'est pas réalisable avec les cellules solaires en silicium.
Les tests ont démontré l'efficacité de cette méthode. Sous une lumière solaire simulée d'une intensité de 12 000 lux, les cellules en pérovskite ont atteint un rendement de 12,7 %. En comparaison, les meilleures cellules solaires en silicium ont un rendement de 26 %. Cependant, sous une luminosité beaucoup plus faible de 2 000 lux, soit environ le niveau d’un bureau standard, les cellules solaires en pérovskite ont atteint un rendement de 38,7 %.
Source : Chia-Tse Hsu, Ching-Wei Lee et Fang-Chung Chen, « Chelating agent-based defect passivation for enhanced indoor performance of wide-bandgap perovskite solar cells », APL Energy, 2025.
Article original en anglais : https://www.anthropocenemagazine.org/2025/06/new-solar-cells-produce-electricity-indoors/ (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre)
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(S'ouvre dans une nouvelle fenêtre)Anthropocène est la version française d’Anthropocene Magazine (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre). La traduction française des articles est réalisée par le Service de traduction de l’Université Concordia (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre), la Durabilité à l’Ère Numérique (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre) et le pôle canadien de Future Earth (S'ouvre dans une nouvelle fenêtre).