Le soleil fournit de l’énergie en excès

Il brille d'un jaune éclatant dans le ciel, notre soleil. Jour après jour, grâce à ses rayons, il nous envoie de la lumière et de la chaleur.  Elles contiennent toute l'énergie nécessaire à notre consommation, et même plus. Il est possible de capter cette énergie solaire pour produire le courant électrique que l'on retrouve dans les prises. Grâce à elle, on peut aussi faire rouler des voitures et faire voler des avions. Cool, n'est-ce pas ?

Comment ça fonctionne ? Exemple, avec les panneaux solaires comme on en voit beaucoup sur les toits des habitations. Les parents de Lizzie en ont aussi fait installer. « Ils produisent du courant pour la télévision et l'ordinateur » indique Lizzie. « Mais j'ignore comment ça fonctionne au juste. »

Observons de plus près cette installation. Elle est composée de nombreuses cellules photovoltaïques qui convertissent l'énergie solaire en énergie électrique. Elle existe en différentes tailles. Une cellule photovoltaïque est environ aussi grosse qu'une tablette de chocolat carrée. Chacune de ces cellules se compose de deux couches que les spécialistes appellent  des semi-conducteurs.

Ils sont généralement constitués de silicium. Tu as sûrement déjà eu cet élément chimique en main, au terrain de jeu ou à la plage. En fait, le sable en contient beaucoup. Pour la fabrication des semi-conducteurs, il faut d'abord du silicium très pur. Ensuite, on ajoute encore une petite quantité d'autres produits chimiques sans lesquels la conversion de l'énergie solaire ne serait pas possible.

De minuscules particules s'activent

Lorsqu'un rayon de soleil atteint les cellules photovoltaïques, de minuscules particules sont mises en mouvement dans les semi-conducteurs. On les appelle des électrons. Et quand les électrons circulent, ça devient du courant. Ainsi, l'énergie solaire est convertie en énergie électrique. Une cellule photovoltaïque ne produit pas beaucoup de courant. Elle permet d'allumer une lampe, mais pas d'alimenter un ménage entier en courant électrique. C'est pourquoi une installation photovoltaïque se compose toujours de plusieurs de ces cellules.

Elles intéressent d'ailleurs la science. Dans de nombreux laboratoires de par le monde, des chercheurs se penchent sur leur cas. « Mais pourquoi donc ? » demande Lizzie. « Notre installation solaire fonctionne pourtant très bien. » Probablement. Mais plus tard, les cellules photovoltaïques devront être encore plus performantes et surtout moins chères. Pour y arriver, les chercheurs étudient différents matériaux pour la fabrication des semi-conducteurs et modifient leur mode de construction.

A l'Université du Luxembourg, Phillip Dale effectue des expériences sur des cellules photovoltaïques en couche mince.

« Elles sont 100 fois plus minces que les cellules ordinaires composées de silicium » explique Phillip Dale. « C'est une bonne chose, car leur fabrication nécessite moins de matériaux. » Moins de matériaux signifie généralement moins de dépenses. Donc au final, les cellules photovoltaïques coûtent moins.

Avec ses collaborateurs, Phillip Dale a trouvé un moyen particulièrement rapide de fabriquer des semi-conducteurs. A présent, les scientifiques du Luxembourg souhaitent encore améliorer les cellules photovoltaïques. A l'heure actuelle, ils ne convertissent encore qu'une petite partie de l'énergie solaire en énergie électrique. Leur rendement, comme disent les spécialistes, est encore faible. Si l'on parvient à augmenter ce rendement, alors il sera possible d'encore mieux exploiter l'énergie du soleil. Ce serait super, car le soleil devrait encore nous fournir de l'énergie pendant des milliards d'années... tout à fait gratuitement.

Illustration: Andy Genen

Photo: Shotshop