On sait que les fermes solaires et les cultures sous serre ont besoin de grands espaces. Cela entraîne un véritable conflit foncier en raison de la difficulté à trouver des parcelles suffisamment larges pour accueillir les installations nécessaires. Des scientifiques de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) ont alors inventé une technique permettant de combiner ces deux types d’infrastructure en un seul système qui exploite leur caractéristique commune : l’utilisation de la lumière du soleil. L’équipe a installé des panneaux semi-transparents sur le toit en verre d’une serre. Ces panneaux produisent de l’électricité et laissent passer la lumière du soleil pour la croissance des plantes.
Du L-glutathion pour une meilleure résistance
Dans le cadre de leurs recherches, les ingénieurs de l’UCLA ont eu recours à des cellules solaires transparentes et flexibles fabriquées à partir de matériaux carbonés. Ils ont par la suite utilisé un produit chimique appelé L-glutathion pour empêcher l’oxydation et la décomposition accélérée desdites cellules.
Les chercheurs ont donc mené des essais pendant près de 1 000 h avec deux types de cellules solaires différents : l’une contenant une couche de L-glutathion et l’autre dépourvue de cet élément. D’après les résultats, la cellule dotée du produit chimique a conservé 84 % d’efficacité, contrairement à l’autre qui a affiché un rendement de 20 % seulement.
Une efficacité de conversion de près de 13 %
Les scientifiques de l’UCLA ont installé les nouveaux panneaux solaires sur le toit d’une serre. Ils ont réalisé un comparatif entre une toiture en verre transparent parsemée de cellules inorganiques et une autre composée exclusivement de modules photovoltaïques organiques semi-transparents. Les cellules organiques ont montré un rendement de conversion de 13,5 % tout en laissant passer près de 21,5 % de la lumière. Certes, ce dernier chiffre paraît assez faible, mais les ingénieurs estiment que ce taux est plus que suffisant pour assurer une bonne croissance des plantes. Le L-glutathion empêche d’ailleurs le passage des rayons ultraviolets et infrarouges nocifs pour la croissance des plantes.
Des résultats au-delà des attentes
Yepin Zhao, auteur principal de l’étude, a déclaré : « nous ne nous attendions pas à ce que les cellules solaires organiques soient plus performantes qu’une serre à toit de verre conventionnelle. » Il a également précisé que les résultats étaient identiques au cours des différents essais menés. Les auteurs ont conclu que les plantes n’ont pas besoin d’être exposées à la pleine lumière du soleil pour s’épanouir. Au contraire, un excès de lumière peut leur nuire. L’équipe entend monter une start-up qui s’occupera de l’aspect commercial du projet.