Cette étude s’appuie sur des recherches antérieures montrant que l’énergie solaire peut être stockée jusqu’à 18 ans.
Le stockage de l’énergie solaire est un élément clé du puzzle de l’énergie propre.
Le monde est en passe d’installer près de 600 GW d’énergie solaire cette année, soit 29 % de plus que l’année dernière, même après une croissance sans précédent en 2023.
Selon le groupe de réflexion britannique Ember, il est essentiel de garantir que l’énergie solaire puisse être stockée pour faire passer les énergies renouvelables à un niveau supérieur.
Mais – entre autres défis – de nombreuses batteries sont fabriquées à partir de matériaux non durables et ont tendance à surchauffer.
Dans un développement « très excitant », des chercheurs de l’École d’ingénierie de Barcelone-Est (EEBE) ont désormais abordé ces deux problèmes avec un dispositif hybride unique.
« Je suis très enthousiaste à ce sujet car nous démontrons qu’il est possible d’augmenter l’efficacité et d’ajouter du stockage aux systèmes photovoltaïques », a déclaré le professeur Kasper Moth-Poulsen, chercheur principal, à L’Observatoire de l’Europe Green.
Comment fonctionne la nouvelle technologie de stockage solaire ?
L’appareil combine une cellule solaire en silicium avec un système de stockage appelé MOST, qui signifie systèmes de stockage d’énergie solaire thermique moléculaire.
Alors qu’il travaillait à l’Université de technologie Chalmers de Göteborg, Moth-Poulsen a utilisé MOST pour montrer que l’énergie solaire peut être stockée pendant 18 ans.
Cette technologie repose sur une molécule spécialement conçue à base de carbone, d’hydrogène et d’azote qui change de forme lorsqu’elle entre en contact avec la lumière du soleil.
Il s’agit d’éléments communs qui offrent une alternative à d’autres technologies reposant sur des matériaux rares comme le lithium.
Lorsque la lumière ultraviolette les éclaire, les molécules organiques subissent une transformation chimique et stockent l’énergie pour une utilisation ultérieure.
Une caractéristique unique du système est que les molécules assurent également le refroidissement de la cellule photovoltaïque en agissant comme un filtre optique et en bloquant les photons (particules lumineuses) qui provoqueraient normalement un échauffement.
Sans surprise, les systèmes de batterie fonctionnent plus efficacement lorsqu’ils ne chauffent pas trop.
Dans ce cas, les tests en laboratoire ont permis d’atteindre une efficacité record de stockage d’énergie de 2,3 % pour l’énergie solaire thermique moléculaire (contre 1,1 % habituellement).
La deuxième partie du dispositif, photovoltaïque, qui convertit l’énergie solaire en électricité, a également enregistré des gains d’efficacité grâce à l’effet de refroidissement du système MOST.
Comment cette batterie solaire pourrait-elle être utilisée et quelle est la prochaine étape ?
« Avec des développements ultérieurs, il pourrait être possible de développer cette technologie en tant que mise à niveau des installations de cellules solaires existantes », explique Moth-Poulsen.
Après cette démonstration réussie en laboratoire, détaillée dans la revue Joule, les chercheurs ont désormais des avancées techniques à faire pour rendre la technologie robuste pour une utilisation à long terme. Ils doivent également améliorer la production des matériaux pour en réduire le prix.
« Les systèmes sont actuellement fabriqués dans des laboratoires universitaires. À terme, nous devrons travailler avec des partenaires pour les mettre à l’échelle », ajoute-t-il.
Bien qu’à un stade précoce, les chercheurs espèrent que leur invention hybride contribuera bientôt à réduire notre dépendance aux combustibles fossiles et à minimiser l’impact environnemental des autres batteries.
