Les serres et les panneaux solaires doivent tous deux être placés dans des zones très ensoleillées – alors pourquoi ne pas combiner les deux ? Des cellules solaires semi-transparentes pourraient être intégrées dans les panneaux du toit en verre des serres, capturant la lumière à des longueurs d'onde que les plantes n'utilisent de toute façon pas. Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont développé un modèle opérationnel et ont découvert que, dans certains climats, les cellules pouvaient produire suffisamment d'énergie solaire pour rendre la serre complètement autosuffisante.
Le cellules solaires les conceptions organiques (OSC) présentent certains avantages par rapport aux autres conceptions. Ils récoltent l’énergie de la lumière du soleil, mais peuvent être rendus plus flexibles, transparents (ou au moins semi-transparents) et peuvent être configurés pour absorber uniquement certaines longueurs d’onde de lumière. Cela les rend potentiellement parfaits pour les toits de serres : ils peuvent laisser entrer la majeure partie de la lumière des plantes, tout en en collectant suffisamment pour compenser une partie des besoins énergétiques de la structure.
"Les plantes n'utilisent que certaines longueurs d'onde de lumière pour la photosynthèse, et l'idée est de créer des serres qui produisent de l'énergie à partir de cette lumière inutilisée tout en laissant passer la majeure partie de la bande de lumière photosynthétique."Dit Brendan O'Connor, auteur de l'étude. "Cependant, jusqu'à présent, on ne savait pas exactement quelle quantité d'énergie une serre pouvait capter en utilisant ces cellules solaires organiques semi-transparentes."
Cellules solaires semi-transparentes: les tests
Pour commencer à répondre à cette question, les chercheurs ont calculé la quantité d'énergie qui arriverait sur une serre avec OSC sur le toit, par rapport à sa consommation d'énergie qu'elle consommerait normalement. L’idée était de déterminer le point auquel la serre devient neutre en énergie, ce qui signifie qu’elle génère suffisamment d’énergie solaire pour s’alimenter pleinement.
Pour cette étude, les serres ont été modélisées sur la base de l’énergie nécessaire à la culture des tomates dans trois endroits aux climats différents. L’équipe a constaté que l’impact sur la quantité de lumière reçue par les plantes est minime, mais que les avantages l’emportent de loin. Dans les endroits ensoleillés, par exemple, une serre équipée de cellules solaires semi-transparentes pourrait devenir neutre en énergie, bloquant seulement 10 % de la lumière dont les plantes ont besoin. Cela ne devrait pas nuire aux plantes, affirme l'équipe.
Dans les endroits plus froids, il ne serait pas possible d'atteindre la neutralité énergétique, mais les panneaux semi-transparents réduiraient de moitié les besoins énergétiques d'une serre.
