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 de toit en verre des serres, capturant la lumière à des longueurs d'onde que les plantes n'utilisent pas de toute façon. Des chercheurs de l'Université d'État de Caroline du Nord ont développé un modèle de fonctionnement, constatant que dans certains climats, les cellules pouvaient produire suffisamment d'énergie solaire pour rendre la serre complètement autosuffisante.
Le cellules solaires organiques (OSC) présentent certains avantages par rapport à d'autres projets. 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 n'absorber que certaines longueurs d'onde de lumière. Cela les rend potentiellement parfaits pour les toits de serre - ils peuvent laisser passer la majeure partie de la lumière pour les plantes, tout en récoltant suffisamment pour compenser certains des besoins énergétiques de l'installation.
"Les plantes n'utilisent que certaines longueurs d'onde de lumière pour la photosynthèse, et l'idée est de créer des serres qui tirent l'énergie 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, la quantité d'énergie qu'une serre pouvait capter à l'aide de ces cellules solaires organiques semi-transparentes n'était pas claire."
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 trouver le point où la serre devient neutre en énergie, c'est-à-dire qu'elle génère suffisamment d'énergie du soleil pour s'auto-alimenter entièrement.
Pour cette étude, les serres ont été modélisées sur l'énergie nécessaire pour faire pousser des tomates dans trois endroits avec des 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 avec des 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, selon 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.
