Comment augmenter la luminosité des lampadaires solaires ?

Les lampadaires solaires utilisent l'énergie solaire pour la convertir en énergie électrique et alimenter les réseaux électriques. Afin d'accroître leur luminosité, la plupart d'entre eux utilisent des LED comme sources lumineuses. On les appelle parfois lampadaires solaires à LED, ou encore lampadaires solaires LED. Leur principe d'émission de lumière repose sur la conversion d'énergie en lumière. Actuellement, l'un des principaux obstacles à la conception de lampadaires LED lumineux et performants réside dans l'augmentation de la puissance de sortie des LED, au détriment de leur rendement. Or, les résultats de cette étude montrent qu'une réduction significative de la tension appliquée est possible. D'après les calculs, lorsque la tension est divisée par deux, la puissance d'entrée est divisée par quatre, tandis que la puissance optique et la tension restent deux fois plus faibles. Autrement dit, une diminution de la puissance de sortie entraîne une augmentation de la luminosité de la LED. Les chercheurs ont ainsi obtenu une puissance de sortie de 69 pW avec seulement 30 pW de LED, soit un rendement lumineux de 230 %. Toute LED fonctionnant selon le même mécanisme physique d'émission a une certaine probabilité de générer des photons, des électrons et des trous sous l'effet de la tension appliquée. Contrairement à d'autres études, les chercheurs n'ont pas augmenté la probabilité de production d'électricité, mais ont constaté que les vibrations du réseau atomique des appareils mobiles, générées par une faible quantité de chaleur résiduelle, produisent davantage d'électricité. Cette chaleur résiduelle peut être utilisée par une petite LED de refroidissement, fonctionnant de manière similaire à un refroidisseur thermoélectrique. Bien qu'à température ambiante, le refroidissement soit insuffisant pour atteindre une température exploitable, ce procédé peut servir à concevoir des lampadaires LED ne produisant pas de chaleur. Ce dispositif peut ainsi être utilisé comme pompe à chaleur pour la production d'énergie par refroidissement à semi-conducteurs.