Panneaux solaires nouvelle génération : quelles innovations en 2024 ?

Les panneaux photovoltaïques traditionnels sont plutôt volumineux et opaques. Heureusement, de nombreux scientifiques planchent sur des modèles de panneaux solaires 100 % transparents !

Bien que cette technologie ne soit pas encore totalement au point, et disponible uniquement pour les entreprises (serres agricoles par exemple), on peut espérer que ces panneaux de verre viennent bientôt équiper nos maisons connectées. L’occasion de remplacer nos simples fenêtres, baies vitrées ou pergolas par de véritables panneaux solaires invisibles à l'œil nu ! 👀

En effet, le fonctionnement de cette installation solaire est semblable à nos panneaux traditionnels : les modules photovoltaïques absorbent les rayons du soleil ; puis l’onduleur les transforme en électricité solaire. Toutefois, les cellules photovoltaïques sont situées sur les extrémités, afin de laisser le champ libre au verre, et à la lumière qui les traverse.

Un panneau solaire aérovoltaïque est une installation hybride. 

La face visible du module fonctionne comme un panneau solaire photovoltaïque (voir explication plus haut)

Tandis que la face cachée du panneau aérovoltaïque fonctionne comme un panneau solaire thermique : autrement dit, la chaleur du soleil est convertie en chaleur pour les usages de chauffage ou d’eau chaude sanitaire (à condition qu'un échangeur d’eau soit en place).

Bon à savoir : dans le terme “aérovoltaïque”, on trouve le mot “air”. Cela est dû au fait que l’installation transforme la chaleur du soleil en air chaud pour le logement !

Quand on sait qu’un panneau solaire fonctionne avec les rayons du soleil, comment peut-il continuer de produire de l'électricité renouvelable la nuit… Paradoxal n’est-ce pas ? 🤔

Des chercheurs de l’université Stanford ont utilisé le processus de refroidissement radiatif. Pour faire simple, au lieu d’exploiter la lumière du soleil (ou de la lune !) ils utilisent au contraire le froid de l’espace, le refroidissement par rayonnement. Un phénomène qui se produit surtout la nuit, lorsque l’appareil refroidit, et devient “plus froid que la température ambiante” !

Malheureusement, il ne s’agit pour le moment que de prototypes. En effet, le rendement de ces technologies est encore très faible : il permet de faire fonctionner une LED basse consommation. “Le panneau modifié par l’équipe de Stanford a généré 50 milliwatts par mètre carré durant la nuit.” 

Il faudra donc attendre encore un peu pour pouvoir se passer de batteries de stockage !

Nous le disions, la bête noire des panneaux solaires, c’est leur poids. On estime en effet qu’un seul module pèse entre 12 et 18 kg. Imaginez donc le poids sur toiture pour une installation solaire de plusieurs modules, sans compter celui des supports ! 

Pour pallier ce problème de taille ( 😉), des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont utilisé un matériau nouvelle génération : les pérovskites, qui permettent de créer des modules extra fins, légers et souples.  Ainsi, l’installation solaire ne dépasserait pas les 2-3 centimètres d’épaisseur et pèserait 0,1 kg/m². C’est 100 fois moins que des panneaux solaires vendus dans le commerce !

Le pérovskite est un minéral brun-rouge découvert en 1839 dans les montagnes de l’Oural par le minéralogiste russe L. A. Perovski. Il permet aujourd’hui de remplacer le silicium, le matériau semi-conducteur le plus utilisé pour les panneaux photovoltaïques et aurait d’excellentes performances : 30 % de rendement d’ici 2030 d’après les prévisions.

Toutefois, il contiendrait du plomb, un composé nocif pour l’environnement et la santé. Par ailleurs, les panneaux en pérovskite n’en sont qu’à leurs débuts et résistent encore mal à la chaleur ou à l’humidité. Affaire à suivre donc !

Vous savez ce qui produit plus qu’un panneau solaire ? Deux panneaux solaires ! C’est ce que permettent de faire les panneaux bi-face. Et bonne nouvelle : cette invention récente est disponible sur le marché.

Les panneaux solaires biface utilisent le principe d’albédo. En plus de capter les rayons lumineux grâce à un panneau orienté vers le soleil, ce type d'installation est également doté d’un deuxième panneau intégré au dos du dispositif, qui absorbe la lumière réfléchie par les surfaces alentour (toit, sol, fenêtres).

Autrement dit, un panneau biface, c’est : 

Cette prouesse technique est rendue possible grâce à la semi-transparence des modules qui permet ainsi à la lumière de se refléter. C’est pour cela qu’on les appelle aussi “panneaux solaires semi-transparents”.

Les panneaux solaires complètement transparents ainsi que les panneaux solaires nocturnes ne sont pas encore disponibles à la vente. Toutefois, les panneaux solaires biface oui ! 

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