Panneaux solaires : une percée japonaise ouvre la voie à des rendements sans précédent

On pensait un tel chiffre inatteignable. Des scientifiques japonais ont dévoilé un dispositif expérimental capable de convertir la lumière solaire avec une efficacité sans précédent.

Double stratégie

 Bien que les performances des panneaux solaires se soient considérablement améliorées au cours des dernières décennies, à l’heure actuelle, les architectures conventionnelles convertissent typiquement un tiers du rayonnement qui les atteint. Ce phénomène est étroitement lié à la perte des photons hautement énergétiques, notamment associés à la partie bleue du spectre lumineux, sous forme de chaleur.

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Partant de ce constat, Yoichi Sasaki et ses collègues de l’université de Kyushu ont mis au point un matériau expérimental à « inversion de spin » émettant dans le proche infrarouge. Présenté dans le Journal of the American Chemical Society, celui-ci permet essentiellement de capter l’énergie solaire qui serait autrement perdue.

Concrètement, avec les cellules photovoltaïques commerciales, un photon génère un porteur de charge connue sous le nom d’exciton. Grâce à un processus connu sous le nom de « fission singulet », l’équipe japonaise a également été en mesure de diviser les excitons issus des particules lumineuses à haute énergie, doublant ainsi le rendement de leur dispositif expérimental.

« Il s’agit d’une stratégie à deux volets, avec des photons infrarouges convertis en photons visibles de plus haute énergie, et la production de deux excitons à partir d’un unique photon », détaille Sasaki.

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Vers des cellules solaires ultra-efficaces

Promettant une efficacité à la conversion atteignant 130 %, cette ingénieuse combinaison ouvre la voie à une toute nouvelle génération de panneaux solaires ultra-efficaces, à même d’accélérer significativement la transition énergétique.

Plus tôt ce mois-ci, des chercheurs suisses avaient atteint des niveaux d’efficacité rivalisant avec ceux des panneaux solaires de qualité satellite, pour un coût nettement plus faible, en combinant silicium et pérovskite, souvent présentée comme un « matériau miracle ».