Des scientifiques conçoivent des toits solaires pour récolter de l'énergie pour les serres

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Les sources d'énergie renouvelables telles que les panneaux solaires sont en forte demande.

Alors que les pays du monde entier recherchent de nouvelles sources d'énergie, les options d'énergie renouvelable telles que les panneaux solaires sont en forte demande.

Cependant, les panneaux solaires peuvent prendre beaucoup de place et sont souvent difficiles à mettre à l'échelle. Entrez dans le nouveau domaine de l'agrivoltaïque, qui se concentre sur l'utilisation simultanée des terres pour la production d'énergie solaire et l'agriculture. Par exemple, remplacer le verre des serres par des panneaux solaires pourrait alimenter les lampes et les commandes d'eau de la serre, voire de toute la ferme. Mais comment construire des panneaux solaires capables d'absorber l'énergie du soleil sans bloquer la lumière dont les plantes ont besoin ?

Le scientifique des matériaux de l'UCLA, Yang Yang, et son équipe ont conçu un tel appareil. Dans une étude publiée dans Nature Sustainability, ils explorent une nouvelle application viable des cellules solaires qui ne nécessite pas de grandes parcelles de terrain.

Les chercheurs, soutenus en partie par la US National Science Foundation, ont développé une stratégie pour augmenter les cellules solaires organiques semi-transparentes. Ces cellules reposent sur des matériaux à base de carbone, par opposition aux substances inorganiques dans les dispositifs conventionnels. Les enquêteurs ont incorporé une couche d'un produit chimique naturel appelé L-glutathion, qui est vendu comme complément alimentaire antioxydant en vente libre, et ont découvert que l'ajout prolongeait la durée de vie des cellules solaires, améliorait leur efficacité et permettait toujours à une lumière solaire adéquate d'atteindre plantes dans un prototype de serre de la taille d'une petite maison de poupée.

"Les matériaux organiques conviennent uniquement à l'agrivoltaïque en raison de leur sélectivité d'absorption de la lumière", a déclaré Yang. "Le principal inconvénient qui a empêché leur utilisation généralisée jusqu'à présent est leur manque de stabilité."

Les cellules solaires organiques ont tendance à se dégrader plus rapidement que leurs homologues inorganiques car la lumière du soleil peut provoquer l'oxydation des matériaux organiques et donc la perte d'électrons. Les chercheurs ont découvert que la couche supplémentaire de L-glutathion empêchait les autres matériaux de la cellule solaire de s'oxyder, ce qui permettait aux cellules organiques de conserver plus de 80 % d'efficacité après 1 000 heures d'utilisation continue, contre moins de 20 % sans la couche ajoutée.

Avec l'aimable autorisation de la Fondation nationale des sciences

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