Principe des panneaux semi-transparents
Les chercheurs ont développé des cellules photovoltaïques à couche mince CdTe qui laissent passer la majorité des longueurs d'onde rouges et une partie du bleu, tout en absorbant le vert. Cette sélection spectrale crée une teinte magenta au sol et permet aux photons essentiels à la photosynthèse d’atteindre les cultures. En même temps, le spectre restant est converti en électricité, offrant ainsi une double fonction sur la même surface. Le dispositif reste semi‑transparent, contrairement aux panneaux opaques classiques qui réduisent les rendements agricoles par ombre totale.
Résultats expérimentaux sur le brocoli
Dans l’étude publiée dans Cell Reports Physical Science (2026), des plants de brocoli cultivés sous ces panneaux magenta ont nécessité 25 jours supplémentaires pour atteindre la maturité, mais le poids total de la récolte est resté comparable à celui des plants non ombragés. La biomasse végétale a augmenté entre 2,8 et 4,5 fois, un gain attribué à la réduction du « vapor pressure deficit », c’est‑à‑dire la pression de vapeur qui contraint la photosynthèse en conditions de forte évaporation. Cette amélioration microclimatique a favorisé une conversion plus efficace de la lumière en matière organique.
Les analyses nutritionnelles montrent que les concentrations de macronutriments (calcium, magnésium, phosphore) sont soit supérieures, soit similaires à celles des plants en plein soleil. En revanche, les micronutriments fer, cuivre et zinc affichent une légère diminution, un effet potentiellement lié à la filtration sélective du spectre lumineux. Ces variations restent modestes et n’affectent pas la valeur globale du produit.
Implications pour l’agriculture et le réseau électrique
Les agrivoltaïques, qui associent cultures et production d’énergie solaire, pourraient limiter l’étalement des terres agricoles. Des modèles climatiques indiquent que, aux États‑Unis, consacrer seulement 1 % des surfaces cultivées à ce type d’installation couvrirait jusqu’à 20 % de la demande nationale d’électricité, en combinant production d’énergie et rendement agricole. Une étude de 2020, utilisant des panneaux transmissifs aux longueurs d’onde rouges, avait déjà montré que le basilic maintenait son rendement tandis que les épinards en perdaient, avec une hausse de revenu de 35 % grâce à la vente conjointe d’électricité et de cultures.
Les auteurs soulignent que l’expérimentation reste préliminaire : les essais ont été menés sur une petite parcelle suédoise pendant une saison unique. Des validations à grande échelle, sur plusieurs cycles de culture et dans des climats variés, sont nécessaires pour confirmer la reproductibilité des gains de biomasse et l’impact économique. En l’état, les panneaux magenta offrent une voie prometteuse pour optimiser l’utilisation du sol sans sacrifier la production alimentaire.
