Des piles de lentilles minuscules qui ressemblent à des pyramides inversées pourraient alimenter les panneaux solaires, les aidant à capter plus de lumière sous n’importe quel angle par temps ensoleillé et couvert.
Les panneaux solaires fonctionnent mieux en plein soleil, c’est pourquoi certains systèmes solaires suivent la grosse boule de feu dans le ciel, se tournant pour lui faire face pour un maximum de lumière. Malheureusement, une telle technologie de suivi est coûteuse et les pièces mobiles peuvent se casser.
Des lacunes comme celles-ci ont motivé les chercheurs de Stanford à développer une alternative. La technologie qui en résulte – nommée Axially Graded Index Lens, ou AGILE en abrégé – offre un moyen d’augmenter l’efficacité des panneaux solaires statiques, même en lumière diffuse, ont déclaré les auteurs Nina Vaidya et Olav Solgaard dans un article revu par des pairs. Ples réseaux de rototypes de lentilles AGILE ont réussi à concentrer la lumière dans une zone 3x plus petite, tout en conservant 90% de sa puissance dans le meilleur des cas, et bien devant les concentrateurs plus élémentaires lorsque la lumière était plus inclinée (parfois les concentrateurs peuvent sacrifier l’intensité lumineuse mais venir en avant de l’angle de rassemblement).
Concentrer la lumière pour extraire plus d’énergie des panneaux solaires n’est pas nouveau, mais les auteurs soulignent que les concentrateurs tels que les lentilles de Fresnel et les miroirs ne fournissent que « angles d’acceptation modestes. Incidemment, le design pyramidal réussit également à paraître glamour dans une vidéo de rendu publiée à côté du papier.
Le prototype d’objectif AGILE présenté en trois étapes de développement. R : Verre collé. B : Avec parois latérales en aluminium. C : Avec une cellule solaire absorbant la lumière. Crédits image : Nina Vaidya
Internet regorge d’idées intéressantes qui pourraient nous aider à capter plus d’énergie du soleil. Beaucoup sont inspirés par des éléments de la nature, tels que des ailes de papillon, des yeux de mouche, des pétales de fleurs et même des poissons-globes. La conception d’AGILE « ne vient pas de la nature », explique Vaidya, mais l’article reconnaît qu ‘ »il existe des caractéristiques d’AGILE qui peuvent être trouvées dans la rétine des poissons (par exemple, Gnathonemus) et des yeux composés chez les insectes (par exemple, Lépidoptères) , où un indice de gradient est présent comme anti-reflet pour maximiser la transmission ainsi que pour permettre le camouflage.
Bien que les chercheurs n’aient annoncé aucun projet de commercialisation d’AGILE, les prototypes ont été conçus en pensant à l’industrie solaire en utilisant des matériaux facilement disponibles, selon un communiqué de presse de Stanford.
« Une énergie propre abondante et abordable est un élément essentiel pour relever les défis urgents en matière de climat et de durabilité », a déclaré Vaidya. « Nous devons catalyser les solutions d’ingénierie pour en faire une réalité. »