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Solaire 3D
La plupart des panneaux solaires sont installés horizontalement sur les toits ou d'autres surfaces. Certains sont attachés à des structures motorisées qui maintiennent les cellules pointées vers le soleil lorsqu'il traverse le ciel. Mais maintenant, les chercheurs du MIT ont découvert que le fait de passer à la verticale - en installant des cellules solaires sur des cubes ou des tours tridimensionnels - pourrait considérablement améliorer la sortie d'un panneau solaire.
Attrape raie : L'une des nombreuses structures solaires tridimensionnelles testées sur un toit du MIT.
Les structures qu'ils ont testées montrent une puissance de sortie allant du double à plus de 20 fois celle des panneaux plats fixes avec la même surface de base. Mieux encore, les plus grandes augmentations de puissance ont été observées dans des situations où des améliorations sont les plus nécessaires : dans des endroits éloignés de l'équateur, pendant les mois d'hiver et les jours plus nuageux. Les nouvelles découvertes, basées à la fois sur la modélisation informatique et sur des tests en extérieur de modules réels, ont été publiées dans Sciences de l'énergie et de l'environnement .
Je pense que ce concept pourrait devenir une partie importante de l'avenir du photovoltaïque, déclare l'auteur principal de l'article, Jeffrey Grossman, professeur agrégé de science et d'ingénierie des matériaux.
L'équipe du MIT a initialement utilisé un algorithme informatique pour explorer les configurations possibles. Ensuite, pour confirmer les prédictions de leur modèle, ils ont construit trois arrangements de cellules solaires - un simple cube, un double cube et une forme complexe en accordéon qui pouvaient être expédiés à plat et dépliés pour l'installation - et les ont testés sur le toit du bâtiment 13 du MIT pour plusieurs semaines.
Lorsqu'ils ont commencé les tests, les chercheurs ont été bouleversés lorsque près de deux semaines se sont écoulées sans jour clair et ensoleillé. Mais ensuite, en regardant les données, ils ont réalisé qu'ils avaient appris quelque chose du temps nuageux : les modules ont fonctionné bien mieux que les écrans plats conventionnels dans de telles conditions.
Nuageux ou non, les modules verticaux surpassent les panneaux plats fixes principalement parce que les surfaces verticales des structures 3D peuvent capter beaucoup plus de lumière solaire le matin, le soir et l'hiver, lorsque le soleil est plus proche de l'horizon.
Les modules 3D coûtent plus cher que les panneaux plats ordinaires car ils utilisent plus de cellules photovoltaïques pour un encombrement donné. Mais le coût plus élevé est partiellement compensé par une production d'énergie beaucoup plus élevée et plus uniforme.