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Les cubes solaires 3D, futur des panneaux photovoltaïques

En optimisant l’agencement des cellules photovoltaïques sur un format tour et cube, le MIT parvient à décupler la production énergétiques par rapport à des panneaux solaires traditionnels. (crédit : Allegra Boverman)

En optimisant l’agencement des cellules photovoltaïques sur un format tour et cube, le MIT parvient à décupler la production énergétiques par rapport à des panneaux solaires traditionnels. (crédit : Allegra Boverman)

Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont conçu une structure pouvant prendre la forme d'une tour ou de cubes composée de panneaux solaires en trois dimensions capables de produire jusqu'à 20 fois plus d'énergie que les cellules photovoltaïques traditionnelles.

Comment optimiser la production d’énergie solaire avec des cellules photovoltaïques ? En essayant de répondre à cette question, des chercheurs du MIT ont découvert que, à surface égale, en disposant les panneaux solaires en trois dimensions, en cube ou en tour, la production d’énergie pouvait être 2 à 20 fois plus importante qu’avec les panneaux à plat utilisés aujourd'hui.

L’optimisation est particulièrement nette dans les zones où la luminosité est moins forte. Par exemple, cette technologie serait idéale sous les climats nordiques, plus loin de l'équateur, où l'exposition solaire est moins intense. Les résultats, publiés dans la revue Energy and Environmental Science, ont été obtenus par modélisation informatique, mais pas seulement, puisque les chercheurs ont également testé leurs modules solaires en plein air. « Je pense que ce concept pourrait donner une nouvelle impulsion à l'énergie photovoltaïque », a déclaré dans un communiqué Jeffrey Grossman, professeur agrégé de génie électrique au MIT et principal auteur du document de recherche.

Un coût de fabrication supérieur à celui des panneaux ordinaires

Certes, le coût des tours ou des cubes solaires 3D est supérieur à celui des panneaux plats ordinaires. Mais ce surcoût est partiellement compensé par une production d'énergie beaucoup plus élevée. De plus, l’encombrement des tours est moins important, et elles sont capables de délivrer une énergie plus uniforme au cours d'une journée, et ce, quelle que soit la saison. « Le système est nettement plus efficace quand le ciel est couvert et qu’il y a moins de lumière », ont ajouté les chercheurs. « Le coût de fabrication des cellules solaires a baissé. Par contre, le prix des structures qui servent à les soutenir, avec le câblage et l'installation, a augmenté. C’est donc le moment d'aller de l'avant et de proposer des innovations dans ce domaine », ont encore déclaré les chercheurs.

Selon un rapport de l'Agence internationale de l'énergie renouvelable (IRENA), la production d'énergie solaire a entraîné la baisse des coûts des systèmes solaires.

Ainsi, depuis fin 2009, le prix des modules solaires photovoltaïques (PV) a chuté de 75 % et depuis 2010, le coût de l'électricité produite par les systèmes photovoltaïques a chuté de 50 %. Dans un rapport distinct publié l'an dernier par la Deutsche Bank, le coût pour produire de l'énergie par des moyens solaires devrait chuter de 40 % au cours des trois à quatre prochaines années. La Deutsche Bank a également signalé que dans deux ans seulement le coût de production d'énergie solaire sur toiture devrait passer en dessous des coûts de production de l’énergie au charbon et au mazout.

Un réceptacle de lumière efficace le matin, le soir et en hiver

« Les structures verticales en trois dimensions imaginées par les chercheurs du MIT peuvent recueillir beaucoup plus de lumière le matin, le soir et l’hiver, quand le soleil est plus proche de l'horizon », a indiqué pour sa part Marco Bernardi, co-auteur du rapport, et diplômé du département Materials Science and Engineering (DMSE) du MIT. « Grâce aux améliorations apportées par la structure 3D, la puissance de sortie est plus prévisible et plus uniforme, ce qui pourrait simplifier l’intégration de ces modules avec le réseau électrique, ce qui n’est pas le cas des systèmes conventionnels », ont expliqué les auteurs. « Il y a 10 ans, cette idée n’aurait pas été justifiée économiquement, parce que les modules photovoltaïques étaient encore très chers à produire », a déclaré Jeffrey Grossman. « Aujourd’hui, le coût des cellules de silicium ne représente qu’une petite part du coût total, et cette tendance va se poursuivre dans un proche avenir ».

COMMENTAIRES de l'ARTICLE3

le 10/05/2016 à 11h04 par Visiteur8551 :

le générateur PV 3D de puissance est l'avenir;
Il y a dans cet esprit 3D d'autres solutions simples opto-physiques BIPV à haut rendement différentes de celle d'une tour équipée de miroirs convergents sur les modules PV.

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le 28/03/2016 à 09h02 par Visiteur8236 :

le futur est en marche !
nos enfants auront une énergie propre ,adieu Areva

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le 24/03/2016 à 19h34 par Visiteur8216 :

Sujet datant de 2012 dans le journaldugeek.

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