Comment un simple revêtement permet à ces panneaux solaires de générer du courant sous la pluie

On le sait, dès que le ciel se couvre, la production des panneaux solaires chute. Mais dans une étude récente publiée dans la revue Nano Energy, des chercheurs de l’Institut des sciences des matériaux de Séville ont réussi à maintenir la production des modules photovoltaïques même par temps orageux.

Leur système est capable d’exploiter les gouttes de pluie pour générer de l’électricité. Après le soleil et le vent, la pluie devient donc à son tour une source d’énergie exploitable.

Un film polymère pour capter l’énergie de la pluie

La grande innovation de cette recherche s’agit d’un revêtement appliqué directement sur le module solaire : un « film mince de polymère fluoré », déposé grâce à la technologie plasma. Cette couche de 100 nanomètres d’épaisseur est couplée à un nanogénérateur qui récupère l’énergie apportée par la pluie via l’effet triboélectrique.

Un terme technique qui cache un mécanisme relativement simple : lorsque les gouttes de pluie touchent le panneau et glissent sur sa surface, elles provoquent un échange de charges électriques, générant ainsi une petite quantité d’électricité. Cette dernière est aussitôt captée par le système.

Avec cette technologie, il serait difficile d’espérer une production élevée par effet triboélectrique pouvant alimenter de gros appareils. D’ailleurs, le système ne semble pas destiné à un usage résidentiel.

Les chercheurs envisagent surtout de l’intégrer dans des équipements portables afin de les rendre opérationnels par tous les temps. Ils ciblent également l’univers des objets connectés, en particulier celui des capteurs installés en extérieur, et imaginent des déploiements au sein des villes intelligentes et dans des zones difficiles d’accès.

Une protection pour les cellules pérovskites

Ce nouveau panneau solaire est à pérovskite, une technologie solaire prometteuse, mais dont la faible résistance à l’humidité constitue encore l’un des plus grands défauts. Mais en intégrant le film de polymère, les chercheurs n’ont pas seulement introduit un système triboélectrique, ils ont aussi doté les cellules d’une couche protectrice. Le revêtement encapsule en effet la surface du module, empêchant ainsi l’humidité de pénétrer et d’agir sur la pérovskite.

Les tests en laboratoire ont par ailleurs été encourageants. Après 300 heures d’exposition à l’humidité, le panneau a encore conservé 80 % de son efficacité initiale. Le revêtement a même démontré une bonne stabilité après une immersion totale dans l’eau. Ce qui peut se traduire par une bonne résistance aux conditions météorologiques extrêmes, aux très fortes pluies notamment.

Concernant le rendement, les chercheurs annoncent un taux de 17,9 %, encore loin de celui des panneaux conventionnels au silicium. Mais cette performance est probablement limitée par la présence du film, qui n’est pas entièrement transparent. Selon les chercheurs, 10 % de la lumière est bloquée par ce revêtement.