15/04/2011 - Énergie solaire sans cellules solaires

Menéame

Stephen Rand, un scientifique de l’Université du Michigan, a découvert que lorsque la lumière voyage à travers un matériau isolant, elle est capable de produire un effet magnétique des millions de fois plus intense que prévu. Ce phénomène pourrait servir à développer un type de générateur solaire différent des cellules solaires classiques à semi-conducteurs. D’après Rand, il s’agit d’un effet assez étrange pour avoir passé inaperçu pendant plus de 100 ans. L’université, en prévoyant son potentiel en tant que générateur d’énergie propre, a déjà demandé le brevet correspondant.

Ce que nous connaissons sous le nom de "lumière" est en réalité des radiations électromagnétiques d’une fréquence particulière, qui peut être perçue par l'œil humain. En général, nous oublions qu’un champ lumineux, par sa nature électromagnétique, peut produire des effets magnétiques. Toutefois, jusqu'à présent, les effets magnétiques de la lumière étaient censés être suffisamment faibles pour être utiles, et la communauté scientifique se concentrait généralement sur l’utilisation de ses caractéristiques électriques. Un collecteur d’énergie solaire, comme les cellules solaires classiques que nous voyons tous les jours, est construit à partir d’un matériau semi-fini dans lequel la lumière solaire incidente crée une différence de potentiel. Mais on dirait que ce n’est pas le seul moyen d’obtenir de l’énergie d’un faisceau lumineux.

Une découverte, faite par un groupe de chercheurs de l’Université du Michigan dirigé par Stephen Rand, pourrait réduire sensiblement les coûts de production de l’énergie solaire dans les années à venir. L’équipe de Rand a découvert que les effets magnétiques de la lumière peuvent être jusqu'à 100 millions de fois plus intenses que prévu, ce qui "peut conduire au développement d’un nouveau type de cellule solaire qui n’exige pas de semi-conducteurs." Si ces spécialistes ont raison, on pourrait construire une sorte de "batterie optique" complètement différente des cellules solaires actuelles. Selon Rand, "dans les cellules solaires conventionnelles, la lumière pénètre dans le matériau, est absorbée et génère de la chaleur. Dans une batterie optique, il n’y aurait pas de problème de chaleur. Au lieu d’être absorbée, l’énergie de la lumière serait stockée au moment magnétique, fournissant une source d’énergie capacitive." Nous ne devrions pas être surpris si tout cela nous semble chinois, car il s’agit d’un effet assez étrange pour avoir passé inaperçu pendant 100 ans.

Stephen Rand est professeur à l’Université du Michigan, dans les départements de l’ingénierie électrique, de l’informatique et de la physique. Il explique que rien de cela n’a probablement été découvert plus tôt parce que, en regardant les équations de mouvement connexes, cet effet n’est pas évident. Le travail de votre équipe a été publié dans le Journal of Applied Physics, où vous pouvez lire que pour créer une batterie de ce type, il faut que la lumière pénètre dans un matériau qui est un mauvais conducteur électrique, comme le verre, et se concentre avec une intensité d’environ 10 millions de watts par centimètre carré. Les premières expériences sont réalisées avec des faisceau laser, mais des essais seront bientôt effectués à l’aide de la lumière du soleil. Étant donné le potentiel de cet effet magnétique de la lumière pour construire une sorte de générateur commercialement viable, l’Université du Michigan a déjà traité les brevets correspondants.

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