Une cellule solaire capable de stocker son énergie !
Si l’énergie solaire est prometteuse, elle reste encore aujourd’hui chère à produire et elle est, comme toute énergie intermittente, confrontée au manque de solutions de stockage. Une difficulté à laquelle le professeur Yiying Wu et son équipe de l’université de l’Ohio pourrait bien avoir trouvé la solution : la création d’une nouvelle batterie solaire combinant à la fois des cellules génératrices d’énergie et une batterie capable de stocker directement cette énergie.
Publiée le vendredi 3 octobre dernier dans la revue Nature Communications, cette recherche expose un nouveau dispositif de panneau solaire qui va créer et stocker de l’énergie par la lumière du soleil et l’oxygène de l’air ambiant. Pour cela, ces chercheurs de l’Ohio ont inventé une nouvelle batterie que l’on pourrait qualifier de « batterie à respiration » et qui se sert de l’oxygène pour le transfert des électrons entre le panneau solaire et l’électrode de la batterie. Cette dernière rejette de l’oxygène lorsqu’elle se charge, et en consomme en phase de décharge.
Problème, pour exploiter cette nouvelle pile à oxygène haute technologie, il fallait dans le même temps concevoir un panneau solaire qui laisse passer l’air et donc l’oxygène. Chose impossible avec les panneaux solaires solides traditionnels. Ces scientifiques ont donc mis au point un panneau solaire perméable constitué de tiges de dioxyde de titane et ressemblant ainsi à une sorte de tissu flexible, laissant passer l’air par les mailles et absorbant les rayons du soleil par les tiges. Ces tiges appartiennent à la catégorie des cellules solaires de Grätzel sensibles à la couleur et ont donc été teintée de rouge pour optimiser leur réception.
Ainsi, pendant les phases de chargement, les électrons sont utilisés pour décomposer le peroxyde de lithium en ions lithium puis en oxygène. L’oxygène est rejeté dans l’air tandis que les ions sont stockés dans la batterie. En phase de décharge, la batterie exploite l’oxygène de l’air pour recréer le peroxyde de lithium.
Comme l’explique alors Yiying Wu, « le principe est d’utiliser un capteur solaire pour récupérer la lumière et ensuite la stocker en énergie dans la batterie. Nous avons intégré les deux fonctions en un seul appareil. A chaque fois que vous pouvez faire ce genre de raccourci, cela réduit les coûts« . Et en effet, en évitant ainsi le transfert des électrons entre le panneau solaire et une batterie externe, cette batterie solaire permet d’éviter une perte d’électricité qui avoisine normalement 20 %, pour atteindre un taux d’efficacité et de stockage des électrons de quasiment 100%.
Cette innovation a déjà été brevetée et pourrait être commercialisée prochainement.
Crédits photo : Ohio State University
