A quand un avion dont l'entoilage alimenterait l'équipement radio ?
Salut,
Ca fait plus de 15 ans qu'on fait ça avec les planeurs solaires mais ça pose des tas de problèmes, surtout du fait que le débit varie continuellement en fonction de l'éclairement (donc aussi de l'orientation du modèle) et il suffit que passe un petit nuage pour que tu n'aies plus de radio ! En pratique on utilise une batterie tampon qui est rechargée par les cellules.
Pour ce qui est des cellules souples, Il y a une quinzaine d'années qu'on a fait voler des podèles avec ça quand Sanyo a sorti ses premiers prototypes de cellules souples au silicium amorphe et, là encore, cela pose des tas de problèmes. D'une part il faut une très grande surface de cellules (disons plus de 1 m2 pour propulser un planeur très léger), d'autre part si l'on veut suivre la surface du profil, cela signifie aussi que l'angle d'éclairement n'est jamais optimal et qu'on perd donc beaucoup de puissance alors que ces cellules on déjà un rendement moins de moitié de celui des cellules monocristallines et même policristallines.
Alors même s'il s'agit d'alimenter la radio, des cellules souples ne sont pas la solution et il vaut beaucoup mieux une surface plane à l'orientation bien choisie et, bien entendu, dans ce cas une petite surface de cellules monocristallines est la solution incontournable. Mais seulement pour les planeurs. S'il s'agit d'avions un peu plus remuants et rarement idéalement orientés vers le soleil, c'est même pas la peine d'y penser.
Petit détail supplémentaire: les cellules solaires perdent assez rapidement du rendement avec les poussières, etc. Autrement dit, ça vieillit mal (et on ne peux pas les protéger, par exemple sous un entoilage transparent parce que ça n'aime pas l'échauffement) et ça finit par revenir bien plus cher qu'une batterie de réception. Sans compter que c'est très fragile, ces petites bêtes.
Guy R.
Silicium contre plastique
Les cellules photovoltaïques sont capables d'absorber l'énergie des rayons lumineux et de la transformer en courant électrique. Mais voilà : ces cellules, le plus souvent en silicium, coûtent aussi cher à fabriquer que des puces d'ordinateur ou des microprocesseurs. Du coup, le prix de revient avoisine les 4 euros par watt.
Pour faire baisser les coûts, les ingénieurs ont mis au point des cellules photovoltaïques en plastique polymère, qui peuvent être fabriquées selon un processus beaucoup plus simple, un peu comme un journal papier. Ces cellules ont en plus l'avantage d'être flexibles et résistantes.
Mais pour l'instant, les économies escomptées ne sont pas au rendez-vous, et surtout les cellules en plastique convertissent à peine 6% du rayonnement solaire en électricité (30% pour les cellules en silicium).
Une peinture qui absorbe les infrarouges
Ted Sargent, un jeune chercheur de l'Université de Toronto, a réussi un exploit : combiner souplesse et efficacité. Le matériau plastique est un alliage entre un polymère organique et des "boîtes quantiques" de plusieurs tailles (lire "En savoir plus" ci-contre). Ces nanoparticules rendent le support très flexible, et on peut même l'appliquer sur une couche de peinture. "Quelle que soit la façon dont on l'applique, explique Ted Sargent, on obtient après séchage une belle couche fine et uniforme".
Mais la véritable révolution de ce matériau, c'est qu'il est beaucoup plus efficace. En effet, il ne se contente pas d'absorber la lumière visible, mais peut aussi exploiter la lumière infrarouge. C'est la taille des boîtes quantiques qui détermine la longueur d'onde à laquelle le dispositif sera sensible.
En récupérant la lumière infrarouge, le rendement augmentera de 30% par rapport aux cellules photovoltaïques en plastique habituelles. Et ce, même par temps couvert (la lumière infrarouge passe à travers les nuages).
Routes, T-shirts, tentes, et voitures
Le chercheur imagine déjà recouvrir les routes ou les bâtiments avec cette peinture pour produire de l'électricité en grosse quantité. "Si nous pouvions récupérer toute l'énergie solaire qui atteint la Terre pendant une heure, nous pourrions produire assez d'énergie pour tous les habitants du monde pendant un an". Mais pourquoi pas un T-shirt solaire, des rideaux, ou des bâches en plastique que l'on pourrait dérouler pour une production d'appoint au camping par exemple ? Selon le chercheur, une voiture hydrogène peinte avec ce film polymère pourrait convertir assez d'énergie pour se recharger elle-même.
Durée de vie limitée
Restent cependant quelques mises au point : le film plastique, dont l'épaisseur est pourtant à peine de 1 nanomètre, est encore trop épaisse. "Il faut encore affiner la surface, afin que les électrons s'échappent plus facilement des nanoparticules", explique Ted Sargent. Le second inconvénient, c'est que le polymère organique a tendance à se décomposer au soleil. Le chercheur affirme que son plastique résiste à des températures de 200°C, mais il reconnaît que sa durée de vie est beaucoup plus courte que celle d'un panneau solaire "en dur" (3 à 5 ans, contre 25 ans). Mais de toutes façons, les produits ont eux-mêmes une durée de vie de plus en plus courte.
En savoir plus
Boîte quantique : alors que dans un cristal classique, les atomes sont éloignés les uns des autres, dans une boîte quantique ils sont tellement rapprochés que leurs électrons ne peuvent plus se déplacer librement. Les boîtes quantiques fonctionnent donc comme des semi-conducteurs, ce qui intéresse l'industrie électronique.
FIN
