L'équipe de recherche de l'Imperial College London a développé une feuille photovoltaïque (PV-leaf) qui surpasse les panneaux solaires conventionnels en termes de production d'énergie. Une innovation inspirée de la nature, tout en étant plus rentable.

La PV-leaf, une conception inspirée de la feuille, utilise des matériaux à faible coût. Les études ont montré que les PV-leaf peuvent générer plus de 10% d'électricité en plus par rapport à des panneaux solaires conventionnels. Ces derniers perdent jusqu'à 70% de l'énergie solaire entrante. Déployée efficacement, cette invention pourrait produire plus de 40 milliards de mètres cubes d'eau douce par an d'ici 2050.

Son système est conçu sur une couche de transpiration biomimétique (BT). Cela refroidit l'unité PV intégrée et utilise l'excès de chaleur de la cellule pour produire de l'eau et de l'énergie thermique. Une conception qui élimine le besoin de composants coûteux (pompes, ventilateurs), tout en étant capable de s’adapter aux variations de température et de luminosité. La structure utilise des faisceaux de fibres hydrophiles vasculaires qui distribuent uniformément l'eau à travers la PV-leaf. Les cellules d'hydrogel sont utilisées pour imiter les faisceaux vasculaires et les cellules éponges.

Performance et rentabilité de la feuille photovoltaïque (PV-leaf)

Les scientifiques ont mesuré les performances du système sous des conditions d'éclairage standard. Ils l'ont comparé à une cellule PV autonome. Ils ont constaté que la PV-leaf atteignait une température de 43,2° C, là où la cellule de référence atteignait 68,8°C. La PV-leaf a atteint une efficacité de conversion d'énergie de 15,0 % et la cellule de référence 13,2 %.

Les chercheurs ont indiqué que le coût des composants supplémentaires requis par la PV-leaf est d'environ 1,1 $/m2. Soit environ 2% du coût des panneaux solaires conventionnels. Le temps de récupération des composants supplémentaires est estimé à moins de six mois. Pour eux, le concept de PV-leaf peut être mis à l'échelle pour des collecteurs de plus grande taille. EN somme, PV leaf est une innovation très intéressante qui pourrait donner naissance à la prochaine vague d’innovations, plus inspirées de la nature, dans les énergies renouvelables.