Plier la lumière pour s’adapter à la technologie


L’énergie solaire est un excellent moyen de produire de l’électricité, que ce soit pour une maison hors réseau ou pour le réseau électrique. Sans pièces mobiles, la maintenance est relativement faible et les inconvénients de la combustion du carburant sont également éliminés. Mais même si cette technologie a révolutionné la production d’électricité au cours des dernières décennies, des gains de performances peuvent encore être réalisés en ce qui concerne les cellules solaires elles-mêmes. Une équipe de Stanford a récemment progressé dans l’amélioration de l’efficacité cellulaire en modifiant les propriétés de la lumière solaire elle-même.

Afin de produire de l’électricité directement à partir de la lumière du soleil, un photon doté d’une quantité d’énergie spécifique doit frapper le matériau semi-conducteur. Tous les photons ayant une énergie plus élevée gaspilleront une partie de cette énergie sous forme de chaleur, et ceux ayant une énergie plus faible ne produiront pas d’électricité. Les méthodes précédentes pour résoudre ce problème consistaient à utiliser quelque chose de similaire à un prisme pour séparer la lumière en couleurs (ou énergies) en corrélation avec des types spécifiques de cellules calibrées spécifiquement pour ces couleurs. Cette méthode fait le contraire : elle change la lumière elle-même en une couleur qui correspond au matériau semi-conducteur. En bref, un matériau spécialisé convertit l’énergie de deux photons de faible énergie en un seul photon de plus haute énergie, qui frappe ensuite le panneau solaire pour créer de l’énergie.

En ajoutant ces matériaux aux couleurs changeantes sous forme de couche à un panneau solaire photovoltaïque, le panneau peut générer plus d’énergie avec une quantité de lumière donnée qu’un panneau traditionnel. Le principal obstacle, comme pour toute recherche, est de savoir si cela sera viable ou non une fois produit à grande échelle, et cela s’avère également prometteur à cet égard. Il existe d’autres applications pour ces matériaux au-delà du photovoltaïque, et les chercheurs en fournissent une excellente démonstration en matière d’impression 3D. En ajoutant ces matériaux à changement de couleur à la résine, les lasers rouges peuvent être utilisés à la place des lasers bleus ou ultraviolets pour durcir la résine à des endroits extrêmement spécifiques, conduisant ainsi à des impressions plus solides et plus précises.

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