Un capteur optique pour convertir directement la lumière en courant continu
Pour créer le "rectenna optique," les chercheurs ont utilisé des composants nanométriques pour fabriquer de minuscules redresseurs métalliques sur des nanotubes de carbone multi-parois. Ces nanotubes agissent comme des antennes pour capter les ondes oscillantes de la lumière solaire ou d’une autre source, tandis que les redresseurs vibrent à la fréquence de 1015 Hz pour convertir la lumière qui les traverse (voir la vidéo ci-dessous).
Alors que la sortie en courant continu d’une antenne redresseur est faible , avec une efficacité démontrée à ce jour inférieur de 1%, selon les chercheurs, la combinaison de milliards de rectennas dans un module pourrait générer un courant significatif. Ces dispositifs pourraient offrir une nouvelle technologie de photo-détecteurs fonctionnant sans refroidissement. La chaleur résiduelle captée serait convertie en électricité. L’ensemble formant une nouvelle manière efficace de profiter de l’énergie solaire.
"Nous pourrions finalement rendre les cellules solaires deux fois plus efficaces à un coût dix fois plus faible".
Pour Baratunde Cola, professeur agrégé à la George W. Woodruff École de génie mécanique à Georgia Tech: "c’est pour moi une occasion de changer le monde d’une manière très importante. Comme un détecteur à haute température robuste, ces rectennas pourraient être une technologie complètement novatrice. Si nous arrivons à un 1% d’efficacité, la technologie de captage de l’énergie solaire avec conversion d’énergie intégrée peut devenir une nouvelle technologie de production d’énergie solaire."
Les chercheurs ont l’espoir d’augmenter le rendement et l’efficacité des dispositifs en changeant les matériaux, avec des nanotubes ouverts pour permettre plusieurs canaux de conduction, tout en réduisant la résistance des structures. Ces changements pourraient réduire drastiquement la résistance et potentiellement arriver à un rendement supérieur à 40%.
Un autre objectif est de fabriquer les modules sur une feuille ou un matériau qui permettrait de réaliser des cellules solaires flexibles. Selon les chercheurs, un rectenna ayant un potentiel commercial pourrait être disponible dans un an.
Article publié dans "the journal Nature Nanotechnology" A carbon nanotube optical rectenna."
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