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Les recherches développent des nanontubes qui peuvent augmenter l'efficacité des panneaux solaires

Les recherches développent des nanontubes qui peuvent augmenter l'efficacité des panneaux solaires

Les nanotubes de carbone font l'objet d'une refonte par des chercheurs de l'Université Rice, qui développent une version plus efficace.

Les chercheurs Gururaj Naik et Junichiro Kono de la Brown School of Engineering de Rice, qui ont présenté leur technologie dans ACS Photonics, ont développé un émetteur thermique hyperbolique capable d'absorber la chaleur, de l'adapter à une bande passante étroite et de l'émettre sous forme de lumière pouvant être utilisée pour créer de l'électricité. . Sinon, la chaleur serait émise dans l'atmosphère et gaspillée. Avec cette technologie, cela pourrait rendre les cellules solaires beaucoup plus efficaces.

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«Les photons thermiques ne sont que des photons émis par un corps chaud», a déclaré Kono dans un communiqué de presse annonçant les résultats de la recherche. «Si vous regardez quelque chose de chaud avec une caméra infrarouge, vous le voyez briller. La caméra capture ces photons excités thermiquement. »

En l'état, toute surface chaude émet de la lumière sous forme de rayonnement thermique. Mais Naik a déclaré que le problème était que le rayonnement thermique était à large bande. Afin de convertir la lumière en électricité, l'émission doit être dans une bande étroite, et donc l'invention. Les chercheurs ont découvert que les nanotubes sont un moyen d'isoler les photons qui seraient gaspillés. Les films de nanotubes agissent comme des conduits qui absorbent la chaleur résiduelle et la transforment en protons à bande passante étroite.

La chaleur résiduelle a motivé les chercheurs

Les chercheurs ont déclaré qu'ils étaient motivés pour faire la recherche en raison de la chaleur gaspillée. Naik a souligné une étude de Chloe Doiron, étudiante diplômée de Rice, qui a révélé qu'environ 20% de la consommation d'énergie est de la chaleur perdue. Il a dit qu'il fallait environ trois ans d'électricité pour alimenter l'État du Texas.

«Le moyen le plus efficace de transformer la chaleur en électricité maintenant est d'utiliser des turbines et de la vapeur ou un autre liquide pour les faire fonctionner», a-t-il déclaré. «Ils peuvent vous offrir une efficacité de conversion de près de 50%. Rien d’autre ne nous rapproche de cela, mais ces systèmes ne sont pas faciles à mettre en œuvre. » Dit Naik. Les chercheurs prévoient de développer un système compact sans pièces mobiles pour rendre le processus encore plus facile.

Des cellules solaires plus efficaces à venir?

Alors qu'est-ce que cela signifie pour la société? Selon les chercheurs, cela pourrait augmenter l'efficacité des cellules solaires qui culminent actuellement autour de 22%. «En concentrant toute l'énergie thermique gaspillée dans une petite région spectrale, nous pouvons la transformer en électricité très efficacement», a déclaré Naik. «La prédiction théorique est que nous pouvons obtenir une efficacité de 80%.»

Les chercheurs de l'Université Rice ne sont pas les seuls scientifiques à essayer de rendre l'énergie solaire plus efficace. Avec le réchauffement de la planète à un rythme alarmant, il y a une course pour rendre les sources d'énergie alternatives plus efficaces. Les chercheurs du MIT ont passé plusieurs années à développer une nouvelle approche qui permet aux photons à haute énergie qui frappent le silicium d'éliminer deux électrons au lieu d'un, ce qui est le fonctionnement des systèmes actuels. Même si le photon transporte le double de l'énergie, il ne peut libérer qu'un seul électron.


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