Un panneaux solaire luminescent (LSC) est un dispositif capable d'absorber et de concentrer la lumière du soleil pour la production d' énergie électrique. Les concentrateurs solaires luminescents captent le rayonnement solaire sur une grande surface. Par la suite, ils convertissent ce rayonnement en luminescence et le dirigent vers unes bandes de cellules solaires plus petites.
L'acronyme LSC vient de l'anglais Luminescent Solar Concentrator.
Cette façon de profiter de l'énergie solaire est que les panneaux luminescents sont moins chers que les panneaux photovoltaïques classiques. En fait, ils sont constitués de plaques de plastique ou de verre sur lesquelles se déposent les molécules luminescentes.
Cette système est connue depuis les années 1960. Pourtant, il a été petit à petit abandonné en raison du faible rendement et des difficultés de production de colorants appropriés.
Comment fonctionne un panneaux solaire luminescent?
Les panneaux solaires luminescents LSC sont des plaques photographiques actives transparentes capables d'absorber un large spectre de la lumière du rayonnement solaire.
Ces éléments utilisent des colorants luminescents spéciaux capables de capter le spectre lumineux et de l'émettre à l'intérieur du panneau. Le rayonnement est ensuite transporté vers les bords par réflexions successives à l'intérieur de la plaque. Sur les bords des panneaux se trouvent des cellules photovoltaïques qui transforment la lumière du soleil en électricité.
La surchauffe des cellules de silicium est réduite, conduisant souvent à une efficacité réduite et à une perte d'énergie sous forme de chaleur.
De plus, en passant à travers les panneaux solaires, le rayonnement incident est converti en longueurs d'onde qui maximisent l'efficacité des cellules.
Avantages des panneaux solaires luminescents (LSC)
Parmi les avantages des concentrateurs solaires luminescents figurent:
Ils permettent de déplacer la région de rayonnement à ondes courtes du spectre solaire vers une plage de longueurs d'onde plus longue. Dans cette plage, l'efficacité de conversion des cellules solaires est plus élevée.
Obtenez une concentration optique élevée de lumière solaire dans les appareils fixes. C'est grâce à la capacité de capturer la lumière directe et la lumière diffuse.
Empêche les cellules solaires de surchauffer.
L'utilisation du LSC en combinaison avec un système solaire photovoltaïque pour la production d'énergie électrique augmentera l'efficacité globale.
En raison de l'utilisation de cellules de petite surface, il est possible d'utiliser les cellules solaires les plus efficaces et les plus chères.
Inconvénients des panneaux solaires luminescents (LSC)
En revanche, ces panneaux présentent certains inconvénients:
Le cône de perte exerce une influence assez importante sur le rendement de la structure. À travers de cette structure, la lumière réémise quitte le volume du guide d'onde et ne peut plus être utilisée.
Pour réduire les pertes au sein du guide d'ondes, il est nécessaire d'abaisser l'angle critique en augmentant son indice de réfraction. Cependant, dans ce cas, la perte due à la réflexion de la lumière solaire augmente en raison d'une augmentation de l'angle critique externe.
La perte résultant de la réabsorption de la lumière réémise est liée au cône de perte". Lors du déplacement du rayonnement le long du guide d'ondes vers les extrêmes, il peut être réabsorbé et réémis.
Quelle est la utilité des panneaux solaires luminiscents?
Ces systèmes photovoltaïques peuvent être intégrés dans les infrastructures urbaines grâce à l'utilisation de surfaces artificielles existantes. Ces structures peuvent être, par exemple, des structures de bâtiment translucides, telles que des fenêtres, des vitraux, des corniches.
L'introduction de ces systèmes dans les appareils électroniques mobiles et les tissus est prometteuse. Le coût, en combinaison avec une cellule solaire, sera inférieur au coût d'une cellule solaire pure d'efficacité similaire.
