Des scientifiques chinois développent un générateur électrique qui fonctionne grâce au soleil et à la pluie

Des scientifiques chinois ont développé un générateur électrique hybride et peu coûteux qui peut produire de l'électricité dans des conditions météorologiques ensoleillées ou pluvieuses et capable notamment de récupérer l'énergie mécanique des gouttes de pluie.

Dans une étude publiée dans la dernière édition de la revue ACS Nano, plusieurs scientifiques chinois de l'université de Suzhou ont présenté leur nouvelle invention : un appareil qui combine une cellule solaire ordinaire et un nanogénérateur triboélectrique (triboelectric nano-generator ou TENG).

La cellule solaire, comme son nom l'indique, récupère l'énergie du soleil comme source d'électricité, tandis que le TENG récolte l'énergie mécanique générée par le mouvement de chute des gouttes de pluie et la transforme en électricité.

Selon Wen Zhen, le premier auteur de l‘article, la plus grande avancée réalisée par cette recherche réside dans le fait qu'il s'agit d'un générateur intégré qui comprend à la fois une cellule solaire et un TENG, et que ces deux parties partagent la même électrode qui transfère l'énergie du TENG à la cellule.

« L'électrode commune au TENG et à la cellule solaire simplifie la structure », explique Wen à Xinhua.

« Comparé aux précédents travaux, rien que la conception d'une électrode commune a permis de réduire le nombre de couches dans le générateur, ce qui a permis d'améliorer considérablement son efficacité », des propos rapportés tels quels sur le site phys.org, un portail en ligne qui compile l'actualité scientifique et technologique.

En plus de rendre le dispositif plus compact, la conception innovante de l'appareil apporte son lot d'avantages à la cellule solaire comme au TENG. Par exemple, le TENG agit comme une barrière imperméable qui protège la cellule solaire et empêche l'eau de s'infiltrer dans le silicone.

En outre, la surface granuleuse de l'électrode, appelée PEDOT:PSS, empêche toute réflexion de lumière non désirée, et améliore ainsi l'absorption lumineuse de la cellule. De plus, en dotant l'appareil d'un autre polymère granuleux appelé PDMS, les scientifiques ont créé une meilleure zone de contact entre le TENG et les gouttes de pluie, améliorant ainsi les performances du nanogénérateur.

Les polymères étant transparents, la cellule solaire parvient quand même à générer de l'énergie à partir de la lumière du soleil, tout comme elle peut en produire avec les gouttes de pluie.

Avec un fonctionnement aussi simple, Wen affirme qu'il s'agit tout bonnement d'une nouvelle façon de produire de l'énergie dans des conditions météorologiques variées.

Bien que la cellule solaire et le TENG fasse de cet appareil un dispositif bifonctionnel, Wen explique que les deux parties ne peuvent fonctionner simultanément « à cause de l'agencement de l'électrode commune », mais il ne s'agit pour lui que d'un défaut mineur.

Selon Wen, les jours où il y a du soleil en même temps qu'il pleut, les gens devront renoncer à l'une des deux fonctions du générateur hybride. « Mais je ne pense pas que cela arrivera très souvent », ajoute-t-il.