Fotovoltaico indoor

Photovoltaïque intérieur, avec un rendement InGaP de 40 %

Photovoltaïque et IoT, une combinaison gagnante

(Rinnovabili.it) – Lorsqu’il s’agit d’optimiser les cellules et modules solaires, la plupart des efforts mondiaux se concentrent évidemment sur les appareils destinés aux environnements extérieurs. Cependant, une petite partie de la recherche mondiale vise également à améliorer la photovoltaïque d’intérieur. Pouquoi? Pourquoi le photovoltaïque d’intérieur pourrait offrir une solution d’alimentation valable pour leInternet des objets (IdO). Des panneaux solaires capables de produire de l’énergie sous un simple éclairage domestique auraient par exemple l’avantage de simplifier les dispositifs IoT en supprimant les câbles électriques ou les batteries. Adaptant ainsi chaque système aux besoins des utilisateurs finaux.

La tâche n’est pas simple. Contrairement à la lumière directe du soleil, intense et riche en longueurs d’onde, la lumière solaire interne, lorsqu’elle est naturelle, est diffuse et nettement plus faible. Si nous parlons de lumière artificielle, un autre défi doit être envisagé. Le sources lumineuses internes couramment utilisé car les LED blanches et les lampes fluorescentes ont spectres d’émission étroits allant de 400 à 700 nm. A titre de comparaison, le rayonnement solaire a une longueur d’onde comprise entre 230 et 4 000 nm. En conséquence, la bande interdite optimale des matériaux absorbant la lumière change également (~ 1,9 eV pour les ampoules).

Le meilleur matériau pour le photovoltaïque intérieur

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

En détail, l’expérience a pris huit types d’appareils photovoltaïques, allant du silicium amorphe traditionnel aux technologies de colorants organiques, mesurant leur efficacité d’abord sous une lumière solaire simulée, puis sous une lumière LED blanc froid. Le résultat? Cellules solaires au phosphure d’indium et de gallium (InGaP) a montré une efficacité maximale sous la lumière intérieure, convertissant près de 40 pour cent de l’énergie lumineuse. Comme les chercheurs s’y attendaient, les performances de ce matériau étaient modestes par rapport à la lumière du soleil.

Cependant, les scientifiques ont également souligné que les matériaux contenant du gallium sont coûteux et pourraient ne jamais atteindre le marché de masse. Notamment en matière de photovoltaïque indoor, qui nécessite à juste titre des prix bas pour être véritablement exploitable. Une alternative? Le cellules solaires à base de pérovskite c’est à film organique, des unités moins coûteuses et sans problèmes de stabilité dans des conditions d’éclairage intérieur. L’étude sur le photovoltaïque intérieur a été publiée le ACS Applied Energy Materials (texte anglais).

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