(Phys.org) —Jouer de la musique pop et rock améliore les performances des cellules solaires, selon de nouvelles recherches menées par des scientifiques de l'Université Queen Mary de Londres et de l'Imperial College de Londres.
Les hautes fréquences et la tonalité trouvées dans la musique pop et rock provoquent des vibrations qui améliorent la production d'énergie dans les cellules solaires contenant un groupe de « nanorods », conduisant à une augmentation de 40 pour cent de l'efficacité des cellules solaires.
L'étude a des implications pour l'amélioration de la production d'énergie à partir de la lumière du soleil, notamment pour le développement de nouveaux, moindre coût, cellules solaires imprimées.
Les chercheurs ont fait pousser des milliards de minuscules tiges (nanorods) en oxyde de zinc, puis les a recouverts d'un polymère actif pour former un dispositif qui convertit la lumière du soleil en électricité.
En utilisant les propriétés spéciales du matériau d'oxyde de zinc, l'équipe a pu montrer que des niveaux sonores aussi bas que 75 décibels (équivalent à un bruit typique au bord de la route ou à une imprimante dans un bureau) pouvaient améliorer considérablement les performances des cellules solaires.
"Après avoir étudié les systèmes de conversion des vibrations en électricité, il s'agit d'un développement vraiment passionnant qui montre qu'un ensemble similaire de propriétés physiques peut également améliorer les performances d'un système photovoltaïque, " a déclaré le Dr Steve Dunn, Lecteur en matériaux à l'échelle nanométrique de la Queen Mary's School of Engineering and Materials Science.
Les scientifiques avaient déjà montré que l'application d'une pression ou d'une contrainte sur des matériaux d'oxyde de zinc pouvait entraîner des sorties de tension, connu sous le nom d'effet piézoélectrique. Cependant, l'effet de ces tensions piézoélectriques sur l'efficacité des cellules solaires n'avait pas fait l'objet d'une attention particulière auparavant.
"Nous pensions que les ondes sonores, qui produisent des fluctuations aléatoires, s'annuleraient et ne s'attendaient donc pas à voir un effet global significatif sur la puissance de sortie, " dit James Durrant, Professeur de photochimie à l'Imperial College de Londres, qui a co-dirigé l'étude.
"La clé pour nous était que non seulement les fluctuations aléatoires du son ne s'annulent pas, mais aussi que certaines fréquences sonores semblaient vraiment amplifier la sortie des cellules solaires - de sorte que l'augmentation de la puissance était un effet remarquablement important compte tenu du peu d'énergie sonore que nous injectons."
"Nous avons essayé de jouer de la musique au lieu de sons plats et ternes, car cela nous a aidés à explorer l'effet de différentes hauteurs. La plus grande différence que nous avons trouvée était lorsque nous jouions de la musique pop plutôt que classique, ce que nous réalisons maintenant, c'est parce que nos cellules solaires acoustiques répondent mieux aux sons aigus présents dans la musique pop, " a-t-il conclu.
La découverte pourrait être utilisée pour alimenter des appareils exposés à des vibrations acoustiques, tels que les unités de climatisation ou dans les voitures et autres véhicules.
Le Dr Dunn a ajouté :« Les travaux mettent en évidence les avantages de la collaboration pour développer de nouveaux systèmes intéressants et une compréhension scientifique. »
L'étude est publiée dans la revue Matériaux avancés aujourd'hui.
