Gratuite et inépuisable, l’énergie solaire peut alimenter des appareils en électricité, ou bien chauffer l’eau de radiateurs ou d’un plancher chauffant. Le principe est identique, qu’il s’agisse de technologie photovoltaïque ou bien thermique. Captée par les cellules du panneau solaire, l’énergie hautement renouvelable prodiguée par notre astre naturel se transforme en ressource. Mais si ce sont bien les rayons du soleil qui alimentent l’installation, quid d’un panneau solaire qui fonctionne la nuit ?
Une fois le soleil couché, certains modules solaires sont désormais capables de produire de l’énergie — même si cela peut paraître tout à fait contre-intuitif. À l’état de prototypes ou de tests en laboratoire, des innovations à la pointe de la recherche sont parvenues à générer de modestes volumes d’électricité. Un triomphe pour la science, mais surtout un espoir pour les particuliers, dans l’attente du développement en série de gammes capables de fonctionner en nocturne. Alors, à quand un panneau solaire qui fonctionne la nuit sur votre toit ?
Un panneau solaire peut-il fonctionner la nuit ? Par définition, non ! Il capte la lumière du soleil pour la convertir :
Alimentées par les rayons du soleil, les cellules solaires des panneaux sont par ailleurs plus efficaces lorsque l’inclinaison du panneau est optimale. Mais elles sont également capables de fonctionner par temps couvert, même si leur rendement s’en trouve amoindri. En revanche, à la nuit tombée, elles ne captent plus aucune émission de rayon. Logique.
À l’heure actuelle, l’unique moyen d’exploiter l’énergie du soleil la nuit est de stocker l’électricité produite en journée à l’aide d’une batterie solaire.
Or si le soleil frappe la Terre en journée, elle en restitue à son tour une petite partie à la nuit tombée. La surface de notre planète émet alors une chaleur infrarouge. C’est précisément cette énergie qu’une unité de chercheurs de l’université de Sidney est parvenue à canaliser à l’aide d’un dispositif étonnant qui reçoit l’énergie allant de notre sol vers le ciel, et non l’inverse. Comme un caillou émanant de la chaleur après avoir été exposé au feu, la chaleur se propage depuis la Terre vers l’espace. La cellule thermophotovoltaïque mise au point par l’équipe de scientifiques la récupère et la transforme en énergie, grâce à une diode thermoradiative. En quelques mots, ce dispositif fonctionne selon le même principe qu’un panneau solaire standard, mais dans l’autre sens.
Verdict ? La diode thermoradiative est parvenue à générer 50 watts par mètre carré, soit environ le quart de la production d’une installation classique de cellules photovoltaïques lorsque le soleil brille. C’est peu dire que c’est une petite révolution !
Plus loin en Californie, le solaire nocturne fait aussi des miracles. En 2022, des chercheurs de l’université américaine de Stanford ont converti des panneaux solaires du commerce dans le but de produire de l’électricité à la faveur de la lune. Au lieu de capter la lumière du soleil, c’est en visant le vide glacial de l’espace qu’ils ont réussi à générer une infime quantité d’énergie. Ce phénomène étonnant est celui du refroidissement radiatif. Les panneaux photovoltaïques captent l’écart de température entre leur surface et l’environnement ambiant. C’est cette différence qui permet d’alimenter un générateur thermoélectrique, pièce clé du système.
Reste qu’avec une production moyenne de 50 milliwatts par mètre carré, ne comptez pas sur le générateur thermoélectrique pour alimenter vos appareils ménagers. Du moins pour l’instant.
Pour conclure sur le panneau solaire qui fonctionne la nuit
Pour votre installation solaire, il y aura sans doute une vie après le coucher du soleil… à l’avenir. Car une production en série du panneau solaire qui fonctionne la nuit n’est pas prête de voir le jour. Ces expériences cantonnées aux labos de prestigieuses universités ne produisent que peu d’électricité, ou bien n’en sont qu’au stade de recherches… Pour le moment !
