En 2015, des chercheurs de l'université de l'État du Michigan (MSU) ont réussi à créer un prototype de cellule photovoltaïque transparente : le matériau utilisé absorbe les rayonnements ultraviolets et infrarouges, mais laisse passer le rayonnement visible (Doc. 1). Ces cellules sont constituées de fines couches transparentes de polymères organiques qui convertissent l'énergie radiative en électricité.

Ainsi, ce type de cellule photovoltaïque peut être monté sur une surface transparente telle qu'une fenêtre ou un écran de smartphone sans obstruer le passage de la lumière. Bien que le rendement de conversion soit encore faible, l'Union européenne finance actuellement le projet IMPRESSIVE qui vise à produire des cellules photovoltaïques transparentes avec un rendement de conversion de 14 %.

Le Doc. 2 montre différents spectres d'absorption de cellules photovoltaïques conventionnelles. Le Doc. 3 correspond au spectre radiatif du Soleil reçu sur Terre.

Un fabricant de panneaux solaires annonce les caractéristiques suivantes pour un éclairement de 1 000 W⋅m ^-2 :

• surface d'une cellule : 0,200 m² ;
• tension et intensité maximales : 15,5 V et 1,2 A.

Les turboalternateurs d'un réacteur nucléaire délivrent une puissance électrique de 900 MW.

En précisant les approximations utilisées, proposer une surface de panneaux photovoltaïques permettant de produire autant d'énergie qu'une centrale nucléaire au cours d'une année.