Je vous avais promis une suite concernant le photovoltaïque et bien la voici...

Pour rappel, la fois passée nous avions parlé d'augmenter le rendement des panneaux solaires (qui dépasse rarement les 17%) grâce à plusieurs couches, chacune des couches pouvant convertir une partie du rayonnement solaire et au final donc convertir une large gamme du spectre solaire dans le but de limiter les pertes.

Malheureusement, ces technologies sont vraiment très couteuses. Aujourd'hui on va non plus parler des solutions technologiques au niveau même de la cellule mais on va s'attaquer à une autre partie technologique qui a pour but de réduire au maximum les couts.

La concentration optique
Le but de la concentration optique est de limiter la taille des panneaux PV (photovoltaïques) tout en gardant le même rendement. Pour cela on va utiliser des miroirs et lentilles afin de concentrer la lumière du soleil sur une petite cellule, de sorte à diminuer les couts.

Comment faire ?
Comme bien souvent, c'est plus facile à dire qu'à faire. Pour la concentration, une première idée est d'utiliser une simple lentille convergente. Mais deux problèmes se posent :

• [*]Les lentilles c'est relativement lourd et puis le verre mine de rien ça coute
  
• [*]Les aberrations chromatiques sont très gênantes. Il faut veiller à ce que chaque "couleur" arrive effectivement sur la cellule photovoltaïque. Il faut savoir que le rendement d'une cellule est limitée par la cellule avec le moins bon rendement (même si les autres ont un rendement de 100%, une cellule avec un rendement de 2% aura pour conséquence un rendement total de 2% du dispositif complet !)
  

Pour limiter le poids/volume des lentilles, on va utiliser des lentilles de Fresnel inverses {1} :






Conclusions
On se rend bien compte que les recherches dans la domaine du photovoltaïque (au niveau de la cellule ou de l'optique qui l'entoure) ont (malheureusement ?) encore de belles années de recherches devant elles. Des véritables courses aux brevets ont lieu en ce moment, chacun apportant sa pierre à l'édifice en vue d'une consommation plus propre. Le tout étant de mettre au grand jour ses découvertes sans perdre la propriété intellectuelle qui les accompagne {2}.
Retenons cependant - car oui, on a souvent tendance à l'oublier - pour polluer moins, il suffit de consommer moins !
C'est ici que s'achève la très brève introduction à la problématique des panneaux PV. Les prochaines fois nous verrons dès cas plus concrets, plus intéressant, plus étonnant... et de manière plus simple

Notes :
{1} On parle de lentilles INVERSES car initialement, Fresnel a inventé ces lentilles pour rendre parallèles les faisceaux d'une source divergente. En fait, Fresnel avait inventé ce design pour les phares marins.
{2} Energies renouvelables :plateforme internet pour un partage mondial des connaissances

Liens :

• [*]Lentilles de Fresnel (fr)
  
• [*]Aberration chromatique (fr)
  

PS Je vous rassure, les prochaines news seront plus marrantes

Pour ceux que ça intéresse, je vous conseille l'article (en anglais) de PhysicsWorld "Bright outlook for solar cells" dans lequel on retrace les grandes lignes du PV et des perspectives futures (notamment des cellules à puits quantiques dont je n'ai pas encore parlé) mais aussi des cellules photovoltaiques organiques ! Ces dernières ont l'avantage d'être facilement manipulable (elles sont souples) mais leur rendement ne dépasse pas 6 malheureux pourcents.

Voici le lien : http://physicsweb.org/articles/world/20/7/3