Des scientifiques espagnols de l'Institut des sciences et technologies des matériaux (ICMS) de Séville ont développé Une cellule solaire hybride originale à base de pérovskite, capable de convertir simultanément le rayonnement solaire et l'énergie des gouttes de pluie en électricité. Cette technologie combine l'effet photovoltaïque classique pour la lumière du soleil avec l'effet triboélectrique pour les gouttes de pluie. En résumé, c'est une solution utilisable par tous les temps.
L'idée de base est simple : créer un dispositif multifonctionnel fonctionnant de manière optimale dans des conditions météorologiques variables, notamment dans les régions à fortes précipitations. La cellule est composée d'une couche de pérovskite pour générer de l'énergie solaire, recouverte d'une fine couche de polymère fluoré CFₓ, qui possède plusieurs propriétés importantes : une transparence élevée (supérieure à 90 %), une hydrophobie et la capacité de générer de l'énergie triboélectrique.
Cette couche protectrice, déposée à température ambiante sous vide par projection plasma, protège la pérovskite sensible de l'humidité tout en permettant la récupération d'énergie à partir des impacts des gouttes de pluie. Lorsqu'une goutte de pluie frappe une surface et s'en détache, un contact et une séparation de charges se produisent entre les matériaux, générant une impulsion électrique.
Des prototypes expérimentaux ont démontré un rendement photovoltaïque de 17,9 %. Le composant triboélectrique du dispositif a affiché des performances remarquables : une tension en circuit ouvert atteignant 110 V par gouttelette et une densité de puissance maximale d’environ 4 mW/m². En mode hybride, à la moitié de l’éclairement solaire (500 W/m²), une densité de courant de court-circuit de 11,6 mA/m² a été obtenue, et la tension de crête des gouttelettes a atteint 12 V. Les chercheurs ont également créé un démonstrateur dans lequel la cellule hybride chargeait un supercondensateur et alimentait une bande LED via un convertisseur.
Ce développement, mené par les projets 3DScavengers et Drop Ener avec le soutien du Conseil européen de la recherche et du Fonds Nouvelle Génération, ouvre la voie à des panneaux solaires plus polyvalents. Si l'énergie solaire demeure la principale source d'énergie, l'apport d'énergie pluviale accélère la recharge des batteries par temps nuageux. Toutefois, le passage à une échelle plus large, au-delà des prototypes de laboratoire, reste un défi et nécessite des recherches complémentaires.
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Source: 3dnews.ru
