Un matériau adaptatif pourrait réduire de moitié le coût de l'énergie solaire

Un matériau dont les propriétés optiques changent pour l'aider à capter plus de lumière solaire entrante pourrait réduire de moitié le coût de l'énergie solaire, selon Glint Photonics , une startup récemment financée par l'Agence des projets de recherche avancée pour l'énergie (ARPA-E).

Traqueur solaire : Les petites lentilles concentrent la lumière du soleil sur un matériau adaptatif qui aide à suivre le mouvement du soleil.

Le matériau adaptatif de Glint réduit considérablement le coût d'un système de suivi utilisé dans certains types d'énergie solaire. Il modifie sa réflectivité en réponse à la chaleur de la lumière solaire concentrée d'une manière qui permet de capturer la lumière entrant sous différents angles tout au long de la journée.

Il est bien connu que la concentration de la lumière solaire permet d'utiliser des cellules solaires plus petites et moins chères. Mais cela se fait généralement avec des lentilles ou des miroirs, qui doivent être déplacés précisément au fur et à mesure que le soleil avance dans le ciel pour garantir que la lumière solaire concentrée reste focalisée sur les cellules. L'équipement requis pour cela et la grande quantité d'acier et de béton nécessaires pour maintenir l'appareil stable rendent l'approche coûteuse.

Le concentrateur de lumière de Glint comporte deux parties. Le premier est une gamme de lentilles minces et peu coûteuses qui concentrent la lumière du soleil. La seconde est une feuille de verre qui sert à concentrer davantage cette lumière - jusqu'à 500 fois - car la lumière rassemblée sur sa surface est concentrée sur ses bords.

La feuille de verre est recouverte de matériaux réfléchissants à l'avant et à l'arrière qui piègent la lumière à l'intérieur du verre. L'une de ces faces présente la nouvelle substance adaptative fabriquée par Glint. Lorsqu'un faisceau de lumière concentrée provenant du réseau de lentilles frappe le matériau, il en chauffe une partie, ce qui fait que cette partie cesse d'être réfléchissante, ce qui permet à la lumière de pénétrer dans la feuille de verre. Le matériau reste réfléchissant partout ailleurs, aidant à piéger cette lumière à l'intérieur du verre - et la lumière rebondit jusqu'à ce qu'elle atteigne le bord mince du verre, où une petite cellule solaire est montée pour générer de l'électricité.

Au fur et à mesure que la journée avance, le faisceau lumineux des lentilles se déplace et le matériau s'adapte, permettant toujours à la lumière d'entrer uniquement là où le faisceau lumineux tombe, et réduisant la nécessité de garder l'appareil pointé directement vers le soleil.

PDG de Glint Pierre Kozodoy affirme que l'énergie solaire de ses appareils pourrait coûter quatre cents par kilowattheure, contre huit cents par kilowattheure pour les meilleurs panneaux solaires conventionnels. Ce mois-ci, la société a reçu les premiers versements d'une subvention de 2,2 millions de dollars de l'ARPA-E. Le financement ARPA-E permettra à l'entreprise de passer de prototypes de seulement 2,5 centimètres de diamètre à des modules de 30 centimètres, presque assez grands pour une exploitation commerciale.

Howard Branz , directeur de programme à l'ARPA-E, déclare que le principal défi restant est d'augmenter la quantité de lumière solaire qui atteint les cellules solaires, ce qui doit être amélioré par rapport au dispositif de validation de principe, dans lequel une partie de la lumière est absorbé ou réfléchi en route vers les cellules solaires.

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