Après les panneaux solaires, voici les panneaux pluvio-voltaïques

 14 septembre 2023 à 11:05

Des chercheurs chinois ont mis au point des panneaux capables de convertir l’énergie des gouttes de pluie en électricité. Cette innovation, baptisée panneaux pluvio-voltaïques, se rapproche des panneaux solaires classiques, avec un fonctionnement un peu différent.

Un panneau solaire hybride qui fonctionne grâce à la pluie

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Nous connaissons déjà bien l’énergie photovoltaïque. Le principe est simple, le panneau produit de l’électricité grâce aux rayons solaires. Le souci c’est qu’il ne fait pas beau tous les jours. Alors bien sûr, par temps nuageux un capteur solaire produit quand même de l’énergie, mais il en produit moins.

Aujourd’hui ce n’est plus un problème. Un nouveau panneau solaire hybride a vu le jour, un capteur qui produit de l’énergie grâce à la pluie. Ça veut dire que même quand il pleut, vous pouvez compter sur votre installation solaire pour produire une énergie gratuite.

C’est une équipe de chercheurs chinois qui a récemment développé ce prototype (je vous en reparle un peu plus bas). Doté d’un nanogénérateur transparent, il produit de l’énergie par friction des gouttes d’eau. En fait c’est l’effet triboélectrique qui est utilisé. Ça peut paraître un peu compliqué comme ça, mais vous allez voir que c’est super simple à comprendre.

Je vous explique tout de suite comment ça fonctionne. Ensuite on verra quand est-ce que vous pourrez en poser chez vous si vous êtes intéressé(e) par cette technologie.

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Comment un panneau solaire transforme des gouttes d’eau en électricité ?

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Très concrètement, la triboélectricité c’est un phénomène électrostatique. Vous prenez deux matériaux de nature différente, vous les mettez en contact et ça créer une charge électrostatique. C’est ce qui arrive quand on se prend un petit coup de jus.

On est nous-mêmes chargés positivement et négativement. Si vous touchez une portière de voiture par exemple, il se peut que vos électrons (la charge négative) passent de votre corps à la voiture. C’est ce transfère d’électrons qui va créer un courant.

Eh bien c’est ce qu’on a reproduit à l’intérieur de notre module solaire. Il fonctionne avec la friction des gouttes d’eau.

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Si vous voulez des explications un peu plus techniques, le module solaire est recouvert d’un polymère transparent. C’est un matériau issu du carbone.
La transparence garantit le passage de la lumière sur le capteur, le fonctionnement est inchangé par beau temps.

Et c’est précisément le contact de l’eau sur le polymère qui va exercer un courant. Ce principe porte le nom de nanogénérateur triboélectrique (TENG). Très vite nous allons donc pouvoir installer des centrales solaires dans les régions les plus pluvieuses.

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Quand est-ce que sera commercialisé le panneau solaire qui fonctionne sous la pluie ?

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Il reste encore quelques aspects à améliorer. Le principe de base fonctionne, mais il n’est pas encore très performant. Pour vous donner un ordre d’idée, la plupart des capteurs photovoltaïques qu’on installe ont un rendement de 19% en moyenne.

Pour le moment ce capteur hybride arrive à 13% avec la partie photovoltaïque. Ça veut dire que sur tous les rayons lumineux qu’il reçoit, il n’en convertit que 13% en électricité. Pour la partie “friction“ il est à 6,5%. La production d’énergie est donc moins importante.

Petit aparté, il existe des solutions pour améliorer le rendement d’un module photovoltaïque. J’en ai répertorié 7 ici.

Pour en revenir à la commercialisation, je ne peux pas vous donner de date de sortie pour le moment. Mais avec la forte demande d’énergie renouvelable, les améliorations vont être rapidement mises en place. 

D’ailleurs ce capteur photovoltaïque a déjà été amélioré une première fois. Il ne reste plus beaucoup de chemin à faire pour le rendre plus efficace.

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L’université de Soochow repense le panneau solaire hybride à friction 

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On entend parler de ce nouveau concept depuis un petit moment. Au début le rendement était encore bien plus bas. Je ne vais pas entrer dans des détails trop techniques, pour le dire simplement : il y avait trop de résistance à la lumière du soleil. 

C’est une équipe de l’université de Soochow qui a créé une électrode transparente. Elle laisse mieux passer les rayons lumineux. Du coup, même si l’efficacité peut être améliorée, on sait que le plus gros du travail a été fait.

En attendant vous pouvez toujours compter sur les technologies hybrides qui sont au point.

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Quel panneau solaire hybride peut-on acheter en 2023 ?

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Les plus performants à ce jour sont les panneaux solaires hybrides à eau. Ils ont même un meilleur rendement que les modules photovoltaïques.

Eux aussi 2 en 1, ils captent à la fois la lumière et la chaleur.

Ils vous alimentent en électricité et fournissent de l’eau chaude sanitaire. Vous faites plus d’économie parce que vous réduisez deux postes de dépenses importants. 

D’ailleurs si vous voulez en savoir un peu plus, j’ai écrit un mini-guide sur leur fonctionnement.
Vous pouvez cliquer ici pour le lire, comme ça, vous avez toutes les options en tête avant de choisir vos panneaux.

Sinon vous pouvez aussi attendre que les innovations soient plus poussées. Attention, les aides de l’État pour l’énergie solaire vont être de moins en moins importantes. Il ne faut donc pas trop tarder non plus.

Quoi qu’il en soit l’offre de capteur solaire va bientôt être complétée par ce capteur à friction. Je vous propose de faire un petit récapitulatif avant de se dire au revoir.

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Duo panneau solaire et pluie, que faut-il en retenir ?

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Le capteur photovoltaïque triboélectrique est sur le point d’être prêt pour les particuliers et professionnels. Il va nous permettre de produire plus d’énergie et d’être moins dépendant(e) du beau temps. 

Sa performance doit encore être améliorée mais les avancées technologiques vont permettre de le faire rapidement. Notre besoin en énergies renouvelables joue aussi un rôle sur le développement de nouvelles solutions.

Aujourd’hui vous pouvez déjà bénéficier des panneaux 2 en 1 qui font électricité et chauffage. D’ailleurs ne tardez pas trop parce que les aides de l’État commencent à diminuer.

Si vous avez besoin d’une estimation pour votre projet solaire vous pouvez cliquer ici. Ce guide est terminé mais avant de partir, vous pouvez jeter un œil à la foire aux questions juste en dessous.

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Foire aux questions

De quoi se compose le module solaire qui fonctionne avec la pluie ?

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Ce système hybride 2 en 1, se compose de 3 couches :

• une couche inférieure de polymère texturé qui se comporte comme une électrode commune au TENG et aux cellules photovoltaïques ;
• une couche intermédiaire (un mélange de deux polymères) ;
• une couche supérieure transparente, étanche et imperméable. Elle protège le silicium de la pluie et laisse pénétrer les rayons solaires.

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Quels sont les autres types de panneaux solaires hybrides en développement ?

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Des panneaux photovoltaïques qui produisent de l’énergie la nuit vont bientôt voir le jour. C’est avec la lumière infrarouge que ce capteur va produire de l’électricité. Ils sont toujours en phase de recherche et développement.

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Quels sont les avantages d’un panneau sous la pluie hybride ?

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Les panneaux à friction présenteraient de meilleures productions d’électricité que les installations dites classiques. Vous produisez du courant électrique aussi bien lorsque le soleil brille, que par temps de pluie. S’il pleut également la nuit, le dispositif se met en route grâce au nanogénérateur triboélectrique. Vous vous rapprochez de ce que l’on appelle l’indépendance énergétique.