Se passer des piles grâce à une technologie transformant toute lumière en énergie
L'entreprise californienne, "Ambient Photonics", travaille, depuis 2019, sur des cellules solaires d'intérieur, améliorant les performances et le prix de cette technologie émergente.
Les cellules peuvent être "imprimées" dans presque toutes les tailles et formes pour être utilisées sur des appareils courants tels que les télécommandes et les claviers sans fil. Ce qui pourrait permettre de se passer de piles et de réduire la taille et le poids des appareils électroniques.
Les appareils équipés des dernières "cellules bifaciales" d'"Ambient Photonics", qui peuvent capter l'énergie lumineuse des deux côtés, seront présentés cette semaine au Consumer Electronics Show (CES) 2024 à Las Vegas, aux États-Unis. Cette technologie a bénéficié d'un financement du "Climate Pledge Fund" d'Amazon, qui soutient les innovations vertes.
Comment fonctionne l'énergie solaire d'intérieur ?
S'appuyant à la fois sur la lumière naturelle ombragée et sur la lumière artificielle, comme les LED et les ampoules halogènes, les cellules solaires à faible luminosité sont capables de transformer n'importe quelle source de lumière en énergie. Cela permet aux cellules intégrées de recharger continuellement les appareils sans qu'il soit nécessaire de les brancher.
Cette technologie s'appuie sur les cellules solaires à colorant (DSSC) peu coûteuses, apparues dans les années 1990 comme moyen de capter l'énergie de la lumière intérieure de faible intensité.
Ces cellules sont plus lentes à convertir l'énergie lumineuse que les cellules au silicium classiques, ce qui signifie qu'elles sont moins efficaces en cas d'ensoleillement direct. Mais elles sont beaucoup moins chères à produire et peuvent fonctionner dans n'importe quelle lumière intérieure. Ce qui signifie qu'elles sont capables de créer une source d'énergie inépuisable pour les appareils intelligents dans les maisons, les bureaux et d'autres bâtiments.
"Dans le monde d'aujourd'hui, les appareils électroniques connectés ont besoin d'une alimentation continue, qui provient trop souvent de piles jetables ou rechargeables", explique Bates Marshall, cofondateur et PDG d'Ambient Photonics.
"L'énergie solaire est depuis longtemps une option pour certains appareils électroniques de faible puissance comme les calculatrices ou les jouets, mais il a fallu une percée scientifique de la part d'Ambient Photonics pour développer une technologie de cellules solaires à haute performance pour les appareils de grande diffusion".
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Comment fonctionnent les cellules solaires bifaciales ?
Fabriquées avec du verre optiquement clair, les nouvelles cellules solaires bifaciales d'"Ambient Photonics" peuvent capter simultanément l'énergie lumineuse à l'arrière et à l'avant de la cellule. Elles peuvent tripler le rendement des cellules au silicium conventionnelles et augmenter de 50 % le rendement des cellules à face unique d'"Ambient Photonics"
Un appareil équipé de cellules bifaciales, tel qu'une télécommande, pourrait être mis sous tension, qu'il soit placé face vers le haut ou vers le bas. En augmentant leur efficacité et en produisant plus d'énergie, les cellules permettent également d'utiliser des appareils électroniques plus puissants.
"Notre technologie de cellules solaires bifaciales change la donne pour toutes sortes d'appareils", explique Bates Marshall. "Nous pouvons imaginer une multitude d'appareils connectés, y compris des étiquettes électroniques d'étagères, des capteurs de bâtiments et bien d'autres encore, qui non seulement s'alimentent plus efficacement à la lumière ambiante, mais peuvent également être conçus et montés de diverses manières flexibles et fonctionner indépendamment de la forme ou de l'orientation."
Aujourd'hui, l'entreprise a annoncé qu'elle s'associait à Google pour lancer un nouveau dispositif solaire - le premier de ce type à utiliser les cellules bifaciales - en 2024.
Comment l'Europe peut relancer son secteur de l'énergie solaire
Comment l'énergie solaire d'intérieur peut-elle contribuer à la protection de l'environnement ?
"La récupération de l'énergie de la lumière ambiante aidera les fabricants d'électronique à éviter que des milliards de piles ne soient mises en décharge et permettra aux entreprises de réduire au minimum les émissions de carbone", explique Bates Marshall.
Les cellules solaires d'intérieur ont déjà été incorporées dans des produits tels que des télécommandes d'"Universal Electronics" et un clavier sans fil de "Chicony". L'entreprise travaille également avec le fabricant de papier électronique "E Ink" pour les intégrer aux étiquettes électroniques des rayons.
Le centre californien d'"Ambient Photonics" est l'une des plus grandes usines de fabrication de cellules solaires à faible luminosité au monde et la première de ce type aux États-Unis, capable de produire des dizaines de millions d'unités par an. L'entreprise a l'intention de commencer à travailler sur une deuxième usine de fabrication intelligente basée aux ÉtatsUnis, en 2025, afin de répondre à la demande croissante pour sa technologie.
"Nous sommes en mesure de proposer une alternative révolutionnaire et durable en matière d'énergie, ainsi qu'une méthode de production intelligente à faibles émissions qui répond aux exigences de capacité et de prix des produits électroniques les plus volumineux au monde", explique Bates Marshall.