Energie solaire : un bel exemple de fécondation croisée

mercredi 13 octobre 2010

Un rendement faible pour un coût élevé !

L’énergie solaire, on le sait, peut-être transformée en électricité selon 2 procédés :

1.- Le photovoltaïque utilise le silicium pour convertir l’énergie des photons en électrons. Or, le silicium [1] est un produit coûteux dont le rendement énergétique ne dépasse pas les 20 %. Une équipe de Stanford, a utilisé du nitrure de gallium comme semi-conducteur couvert de césium et pense à l’arséniure de gallium pour augmenter le rendement. Coût et rendement sont alors les facteurs limitants de la production d’électricité photovoltaïque.

Quoi qu’il en soit, les cellules photovoltaïques n’exploitent qu’une portion du spectre lumineux, le reste de l’énergie étant dissipé sous forme de chaleur.

2.-Le solaire thermique où des concentrateurs solaires chauffent un fluide pour produire de l’électricité avec une turbine.

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Concentrateur solaire
La chaleur solaire est concentrée sur la cibre

Tout en un !

Les chercheurs de Standford proposent d’inclure une cellule photovoltaïque résistante à une température de plus de 200 C dans un concentrateur solaire. Cette fécondation croisée s’écrit alors :

Centrale thermique = Concentrateur solaire + cellule photovoltaïque

Dans une telle configuration, la lumière frappe et excite des électrons, ce qui génère un courant électrique. La chaleur résiduelle est elle aussi transformée en électricité par un fluide caloporteur et une turbine, c’est à dire un concentrateur solaire. La combinaison des deux techniques de production d’électricité à partir de l’énergie solaire laisse espérer des rendements de 50 à 60 %.


[1Une équipe de recherche de l’Université d’Akita dirigée par M. TSUJIUCHI Yutaka préconise d’enduire le silicium de arginylcoumarine qui améliore le rendement d’environ 9 % par utilisation des rayons ultra-violets.