Grâce à la forte baisse du coût des panneaux solaires, la conception de structures tridimensionnelles pour capter plus de lumière et accroître la production d’électricité est désormais envisageable, estiment des chercheurs du MIT.
Des prototypes de tours solaires miniatures ont été utilisés pour mesurer comment les formes en trois dimensions peuvent améliorer la production solaire (crédit: Allegra Boverman/MIT)
Pour obtenir plus de lumière à un endroit exigu, les panneaux solaires doivent être tridimensionnels, révèle une étude détaillée récemment.
Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont publié un article dans la revue Energy and Environmental Science il y a quelques semaines qui affirme que la construction d’une tour solaire avec des panneaux orientés à différents angles peut améliorer considérablement les performances. Les meilleures améliorations ont été obtenues dans des conditions nuageuses, les mois d’hiver et à des endroits éloignés de l’équateur.
En utilisant des simulations et de petites structures d’essai, le groupe a découvert que la production d’énergie augmentait de deux à 20 fois par rapport à un ensemble de panneaux plats. Néanmoins, lors des essais initiaux, il a constaté qu’une structure en forme d’accordéon composée de multiples cubes empilés de sorte que les côtés soient orientés dans différentes directions s’avère capter plus de lumière sans ajouter des coûts faramineux.
L’étude du placement des panneaux solaires pour optimiser la lumière est plus pertinente aujourd’hui, car le coût des modules (ou panneaux) solaires a baissé considérablement depuis quelques années.
« Il y a encore 10 ans, cette idée n’aurait pas été justifiée économiquement parlant, car les modules coûtaient très cher », explique Jeffrey Grossman, chercheur au MIT. « [Aujourd'hui] le coût des cellules en silicium ne représente plus qu’une petite partie du coût total, une tendance qui se poursuivra à la baisse dans le futur proche. »
Pour les parcs solaires commerciaux, les panneaux solaires sont équipés de pisteurs qui changent la position des panneaux au fil de la journée. Comme ces pisteurs augmentent sensiblement le coût et la complexité de l’installation, les panneaux solaires résidentiels ou même commerciaux ne les utilisent généralement pas.
Cependant, la fabrication de structures solaires avec des panneaux à différents angles peut fonctionner à des endroits où l’espace est rare, comme les villes, d’après le MIT.
Cependant, la fabrication de structures solaires avec des panneaux à différents angles peut fonctionner à des endroits où l’espace est rare, comme les villes, d’après le MIT.
L’année dernière, un élève du secondaire a remporté un prix Young Natural Award pour un essai et un projet scientifique démontrant que la disposition des panneaux solaires comme les branches d’un arbre augmentait leur rendement. Des failles élémentaires dans le projet, qui ont fait l’objet d’une importante couverture médiatique, sont ensuite apparues.
Jeffrey Grossman explique que le groupe du MIT est différent des précédentes tentatives d’optimiser la lumière via l’architecture, car il a adopté une approche méthodique qui permettra aux conceptions de prédire des hausses de la production d’énergie grâce à des formes en trois dimensions. Sa prochaine étape consiste à tester plusieurs structures solaires dans un groupe pour mesurer les effets de l’ombre.
Source : SmartPlanet
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