La lumière à faible consommation d'énergie, également connue sous le nom de lumière à grande longueur d'onde ou lumière infrarouge (IR), a un large éventail d'applications, notamment la vision nocturne, l'imagerie médicale et la détection thermique. Cependant, les matériaux utilisés pour convertir la lumière à faible consommation en énergie utilisable, comme les cellules solaires, sont souvent inefficaces. En effet, la lumière à faible énergie a une longue longueur d’onde et une faible énergie photonique, ce qui la rend difficile à absorber et à convertir en énergie électrique.
Upcycling de la lumière à faible consommation d'énergie
Une façon d’améliorer l’efficacité de la conversion de la lumière à faible consommation d’énergie consiste à la recycler, ce qui signifie la convertir en une forme d’énergie plus utile. Cela peut être réalisé en utilisant un matériau qui présente un coefficient d'absorption plus élevé pour la lumière à faible énergie et une énergie de bande interdite plus faible. En utilisant un matériau avec un coefficient d’absorption plus élevé, une plus grande partie de la lumière à faible consommation d’énergie sera absorbée et convertie en énergie électrique. En utilisant un matériau avec une énergie de bande interdite plus faible, l’énergie électrique sera plus facilement extraite du matériau.
Nouveau design pour des matériaux de conversion hautement efficaces
Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) ont développé une nouvelle conception de matériaux de conversion hautement efficaces capables de recycler la lumière à faible consommation d'énergie. Le nouveau design utilise une combinaison de deux matériaux :un semi-conducteur et un métal. Le semi-conducteur est chargé d’absorber la lumière de faible énergie, tandis que le métal est chargé d’extraire l’énergie électrique du semi-conducteur.
Les chercheurs ont testé la nouvelle conception en utilisant diverses sources de lumière à faible consommation d’énergie, notamment la lumière du soleil, le clair de lune et la chaleur corporelle. Les résultats ont montré que la nouvelle conception était capable de convertir jusqu'à 80 % de la lumière à faible consommation d'énergie en énergie électrique, ce qui représente une amélioration significative par rapport à l'efficacité des matériaux de conversion de lumière à faible consommation d'énergie existants.
Applications du nouveau design
La nouvelle conception de matériaux de conversion hautement efficaces présente un large éventail d'applications potentielles, notamment :
* Cellules solaires : La nouvelle conception pourrait être utilisée pour créer des cellules solaires plus efficaces pour convertir la lumière du soleil en énergie électrique. Cela pourrait contribuer à réduire le coût de l’énergie solaire et en faire une option plus viable pour produire de l’énergie renouvelable.
* Imagerie thermique : La nouvelle conception pourrait être utilisée pour créer des caméras thermiques plus sensibles et offrant un champ de vision plus large. Cela pourrait contribuer à améliorer la sécurité des pompiers, des policiers et des autres premiers intervenants.
* Vision nocturne : Le nouveau design pourrait être utilisé pour créer des lunettes de vision nocturne plus puissantes et ayant une portée plus longue. Cela pourrait contribuer à améliorer la capacité des soldats, des agents chargés de l’application des lois et d’autres professionnels à voir dans des conditions de faible luminosité.
Conclusion
La nouvelle conception de matériaux de conversion hautement efficaces développée par des chercheurs du MIT a le potentiel de révolutionner la façon dont nous utilisons la lumière à faible consommation d'énergie. Cela pourrait conduire à un large éventail de nouvelles applications, allant des cellules solaires plus efficaces aux caméras thermiques plus sensibles.
