Brevet FR3145168A1 — publié le 20240726

Installation, comportant : - un réacteur (1) photoélectrochimique solaire, comprenant : une photoanode (PA) et une photocathode (PC), sensibles à un rayonnement solaire (RS) ; des première et seconde parois (P1, P2), transparentes au rayonnement solaire (RS), faisant face respectivement à la photoanode (PA) et à la photocathode (PC) ; - un système optique, agencé hors du réacteur (1) photoélectrochimique solaire, et comprenant des premier et second réflecteurs (R1, R2), conçus pour respectivement réfléchir : un premier domaine spectral d’un rayonnement solaire (RS) incident vers la première paroi (P1), un second domaine spectral du rayonnement solaire (RS) incident, différent du premier domaine spectral, vers la seconde paroi (P2). Figure 3 Optimisation optique pour un réacteur photoélectrochimique L’invention se rapporte au domaine technique des réacteurs photoélectrochimiques. L’invention trouve notamment son application dans la dissociation de l’eau (« water splitting » en langue anglaise) pour la production de dihydrogène H 2 , la production de combustibles (carburants) solaires à partir de l’eau H 2 O et du dioxyde de carbone CO 2 . État de l’art Une cellule photoélectrochimique connue de l’état de la technique, notamment du document EP 2 737 941 A1, comporte une photoanode et une photocathode, sensibles à un rayonnement solaire. La photoanode comporte une couche photocatalytique réalisée en dioxyde de titane TiO 2 , tandis que la photocathode comporte une couche photocatalytique réalisée en oxyde de cuivre Cu 2 O. Une telle cellule photoélectrochimique de l’état de la technique n’est pas entièrement satisfaisante en termes d’efficacité (ou de rendement) dans la mesure où le dioxyde de titane TiO 2 absorbe dans les ultraviolets (longueur d’onde inférieure à 400 nm) et que le rayonnement ultraviolet ne représente qu’environ 3% de l’énergie électromagnétique du soleil. De nombreux travaux de recherche visent à élargir la bande spectrale de réponse de la couche photocatalytique en dioxyde de titane TiO 2 de la photoanode, par exemple à l’aide d’un dopage adapté (e.g. azote), par de l’ingénierie de bandes, par la formation d’hétérojonctions, par l’incorporation de nanoparticules métalliques pour une résonance des plasmons de surface, par l’utilisation de co-catalyseurs etc. De telles solutions de l’état de la technique sont généralement encore au stade de la recherche, et complexifient significativement la fabrication de la cellule photoélectrochimique. Par ailleurs, le rayonnement infrarouge représente majoritairement (environ 45%) l’énergie électromagnétique du soleil, et conduit à un transfert massif de chaleur à la cellule photoélectrochimique qui est susceptible de se dégrader dans le temps. L’invention vise à remédier en tout ou partie aux inconvénients précités. A cet effet, l’invention a pour objet une installation, comportant : - un réacteur photoélectrochimique solaire, comprenant : une photoanode et une photocathode, sensibles à un rayonnement solaire ; des première et seconde parois, transparentes au rayonnement solaire, faisant face respectivement à la photoanode et à la photocathode ; - un système optique, agencé hors du réacteur photoélectrochimique solaire, et comprenant des premier et second réflecteurs, conçus pour respectivement réfléchir : un premier domaine spectral d’un rayonnement solaire incident vers la première paroi, un second domaine spectral du rayonnement solaire incident, différent du premier domaine spectral, vers la seconde paroi. Ainsi, une telle installation selon l’invention permet de différencier le rayonnement solaire reçu par la photoanode et le rayonnement solaire reçu par la photocathode, grâce à un système optique agencé hors du réacteur photoélectrochimique. En effet, le rayonnement solaire reçu par la photoanode a été filtré spectralement par le premier réflecteur tandis que le rayonnement solaire reçu par la photocathode a été filtré spectralement par le second réflecteur. Ce filtrage spectral différencié pour la photoanode et pour la photocathode permet d’envisager une augmentation de l’efficacité du réacteur photoélectrochimique en ajustant les premier et second domaines spectraux respectivement à la nature de la photoanode et de la photocathode. Ce filtrage spectral différencié permet de s’affranchir des solutions complexes de l’état de la technique pour modifier les matériaux de la photoanode et de la photocathode. Par ailleurs, ce filtrage spectral différencié permet d’envisager de limiter le rayonnement infrarouge reçu par la photoanode, ce qui permet de réduire significativement le transfert de chaleur dans le réacteur photoélectrochimique, avec une amélioration de sa durée de vie (moindre dégradation des matériaux). En outre, ce filtrage spectral différencié permet d’envisager de limiter le rayonnement ultraviolet reçu par la photocathode, ce qui permet également d’améliorer la durée de vie du réacteur photoélectrochimique (moindre dégradation des matériaux). L’installation selon l’invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Selon une caractéristique de l’invention, les premier et second réflecteurs sont conçus pour respectivement réfléchir les premier et second domaines spectraux selon respectivement des première et seconde intensités lumineuses différentes. Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir moduler la puissance des rayonnements reçus par la photoanode et par la photocathode. Cette différenciation des intensités lumineuses permet notamment d’envisager d’augmenter la première intensité lumineuse dans les ultraviolets pour augmenter l’efficacité de la photoanode, et de réduire la seconde intensité lumineuse dans l’infrarouge pour réduire le transfert de chaleur à la photocathode. Selon une caractéristique de l’invention : - la photoanode comporte une couche photocatalytique réalisée dans un premier matériau semiconducteur possédant une énergie de bande interdite, notée Eg 1 ; - le premier réflecteur est conçu pour filtrer tout ou partie des longueurs d’onde, notées λ 1 , du rayonnement solaire incident vérifiant , où « h » est la constante de Planck et « c » est la vitesse de la lumière dans le vide. Ainsi, un avantage procuré est d’augmenter l’efficacité et la durabilité du réacteur photoélectrochimique en déviant de la photoanode ou en supprimant tout ou partie du spectre solaire dont l’énergie ne permet pas à la photoanode de générer des paires électrons-trous. Selon une caractéristique de l’invention, le premier matériau semiconducteur est choisi parmi le dioxyde de titane TiO 2 , le vanadate de bismuth BiVO 4 , l’oxyde de zinc ZnO, le dioxyde d’étain SnO 2 le trioxyde de tungstène WO 3 , l’oxyde ferrique Fe 2 O 3 . Ainsi, un avantage procuré par ces matériaux de type « n » est dû à leurs propriétés physico-chimiques stables dans le temps pour générer efficacement des paires électrons-trous, les séparer (i.e. éviter leur recombinaison) et les transporter, ainsi que leur qualité d’adsorption des réactifs. Selon une caractéristique de l’invention, le second réflecteur est conçu pour filtrer des longueurs d’onde, notées λ 2 , du rayonnement solaire incident vérifiant . Ainsi, un avantage procuré est de pouvoir dévier vers la photoanode ou supprimer le rayonnement ultraviolet, trop énergétique pour les stricts besoins de la photo-excitation de la photocathode, et qui conduit à une dégradation du réacteur photoélectrochimique sur le long terme. Selon une caractéristique de l’invention : - la photocathode comporte une couche photocatalytique réalisée dans un second matériau semiconducteur possédant une énergie de bande interdite, notée Eg 2 ; - le second réflecteur est conçu pour filtrer tout ou partie des longueurs d’onde, notées λ 2 , du rayonnement solaire incident vérifiant , où « h » est la constante de Planck et « c » est la vitesse de la lumière dans le vide. Ainsi, un avantage procuré est d’augmenter l’efficacité du réacteur photoélectrochimique en supprimant tout ou partie du spectre solaire dont l’énergie ne permet pas à la photocathode de générer des paires électrons-trous. Selon une caractéristique de l’invention, le second matériau semiconducteur est choisi parmi l’oxyde de cuivre Cu 2 O, une pérovskite, une delafossite, un spinelle, le silicium, l’arséniure de bore BAs, le séléniure de tungstène WSe 2 , le sulfure de zinc ZnS, le phosphure d’indium InP, le phosphure de gallium-indium GaInP 2 . Ainsi, un avantage procuré par ces matériaux de type « p » est dû à leurs propriétés physico-chimiques stables dans le temps pour générer efficacement des paires électrons-trous, les séparer (i.e. éviter leur recombinaison) et les transporter, ainsi que leur qualité d’adsorption des réactifs. Selon une caractéristique de l’invention, chacun des premier et second réflecteurs comporte au moins un miroir choisi parmi un miroir plan, un miroir parabolique, un miroir cylindro-parabolique. Selon une caractéristique de l’invention, les premier et second réflecteurs comportent respectivement des premier et second revêtements adaptés pour réfléchir respectivement les premier et second domaines spectraux. Ainsi, un avantage procuré est la facilité de mise en œuvre pour obtenir les premier et second domaines spectraux souhaités. Selon une caractéristique de l’invention, l’installation comporte des moyens de déplacement, configurés pour déplacer les premier et second réflecteurs selon le rayonnement solaire incident de sorte que les premier et second réflecteurs réfléchissent respectivement les premier et second domaines spectraux respectivement vers les première et seconde parois. Ainsi, un avantage procuré est d’optimiser l’intensité des rayonnements réfléchis par les premier et second réflecteurs vers respectivement les première et seconde parois en fonction de la position du soleil. Définitions – Par « réacteur », on entend une enceinte destinée à recevoir un volume réactionnel. – Par « photoélectrochimique », on entend l’utilisation de la lumière et de réactions chimiques pour produire de l’électricité. – Par « photoanode », on entend une électrode sensible à la lumière, et où a lieu une réaction électrochimique d’oxydation. – Par « photocathode », on entend une électrode sensible à la lumière, et où a lieu une réaction électrochimique de réduction. – Par « premier (ou second) domaine spectral », on entend une restriction du spectre solaire en termes de longueurs d’onde réfléchies par le réflecteur correspondant. – Par « couche photocatalytique », on entend une couche pouvant générer au moins une paire électron-trou lorsque la couche est soumise à une photo-excitation (avec une énergie suffisante), et où peut avoir lieu une réaction d’oxydoréduction à la surface de la couche. La couche photocatalytique peut être continue, ou alors discontinue lorsque le photocatalyseur (i.e. le matériau de la couche photocatalytique) est en suspension, c’est-à-dire dispersé en fines particules à l’intérieur du volume réactionnel. – Par « filtrer », on entend que le réflecteur est conçu pour : (i) filtrer directement tout ou partie des longueurs d’onde correspondantes par ses caractéristiques intrinsèques, ou (ii) filtrer indirectement tout ou partie des longueurs d’onde correspondantes en déviant le rayonnement solaire incident vers d’autres surfaces. – Par « pérovskite », on entend le titanate de calcium CaTiO 3 , ainsi que tous les composés de formule brute ABO 3 possédant la même structure cristalline. – Par « delafossite », on entend un oxyde de fer et de cuivre CuFeO 2 , ainsi que tous les composés de formule brute ABO 2 possédant la même structure cristalline. – Par « spinelle », on entend un oxyde de magnésium et d’aluminium MgAl 2 O 4 ainsi que les minéraux de formule brute AB 2 X 4 , en particulier CuM 2 O 4 , où M=Al, Cr, Mn, Fe, Co. D’autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans l’exposé détaillé de différents modes de réalisation de l’invention, l’exposé étant assorti d’exemples et de références aux dessins joints. est une vue schématique en coupe longitudinale d’un réacteur photoélectrochimique pouvant équiper une installation selon l’invention, illustrant une application de production d’un combustible (e.g. méthanol CH 3 OH) à partir d’une réduction de dioxyde de carbone CO 2 . est un schéma de bandes d’une cellule photoélectrochimique, dont la photoanode et la photocathode comportent chacune une couche photocatalytique réalisée dans un matériau semi-conducteur. est une vue schématique de côté d’une installation selon l’invention, illustrant un premier agencement des premier et second réflecteurs du système optique. est une vue schématique de côté d’une installation selon l’invention, illustrant un deuxième agencement des premier et second réflecteurs du système optique. est une vue schématique de côté d’une installation selon l’invention, illustrant un mode de réalisation des premier et second réflecteurs du système optique, où chacun des premier et second réflecteurs comporte une pluralité de miroirs. Il est à noter que les dessins décrits ci-avant sont schématiques, et ne sont pas nécessairement à l’échelle par souci de lisibilité et pour en simplifier leur compréhension. Exposé détaillé des modes de réalisation Les éléments identiques ou assurant la même fonction porteront les mêmes références pour les différents modes de réalisation, par souci de simplification. Un objet de l’invention est une installation, comportant : - un réacteur 1 photoélectrochimique solaire, comprenant : une photoanode PA et une photocathode PC, sensibles à un rayonnement solaire RS ; des première et seconde parois P1, P2, transparentes au rayonnement solaire RS, faisant face respectivement à la photoanode en PA et à la photocathode PC ; - un système optique, agencé hors du réacteur 1 photoélectrochimique solaire, et comprenant des premier et second réflecteurs R1, R2, conçus pour respectivement réfléchir : un premier domaine spectral d’un rayonnement solaire RS incident vers la première paroi P1, un second domaine spectral du rayonnement solaire RS incident, différent du premier domaine spectral, vers la seconde paroi P2. Réacteur photoélectrochimique solaire À titre d’exemples non limitatifs, le réacteur 1 photoélectrochimique solaire peut présenter une section transversale de forme circulaire, carrée, rectangulaire, ou triangulaire. Le réacteur 1 photoélectrochimique solaire est de préférence de type tubulaire. Le réacteur 1 photoélectrochimique solaire comprend des première et seconde parois P1, P2 transparentes au rayonnement solaire RS, et faisant face respectivement à la photoanode PA et à la photocathode PC. Les première et seconde parois P1, P2 seront appelées « frontales ». Le réacteur 1 photoélectrochimique solaire comporte une enceinte P1, P2, P destinée à recevoir un volume réactionnel, et pouvant délimiter une chambre anodique et une chambre cathodique. L’enceinte P1, P2, P comporte les première et seconde parois P1, P2 frontales, et des parois P longitudinales reliant les première et seconde parois P1, P2 frontales. Les parois longitudinales P sont de préférence opaques au rayonnement solaire RS. Toutefois, les parois longitudinales P peuvent être en partie transparentes au rayonnement solaire RS. La chambre anodique est destinée à recevoir un premier électrolyte EL1 tandis que la chambre cathodique est destinée à recevoir un second électrolyte EL2. La chambre anodique et la chambre cathodique sont séparées par une membrane 3. La membrane 3 est avantageusement une membrane échangeuse d’ions, adaptée pour diffuser certains ions produits par le réacteur 1 photoélectrochimique, par exemple les ions H + . À titre d’exemple non limitatif, la membrane 3 peut être réalisée en nafion®. Le premier électrolyte EL1 et le second électrolyte EL2 peuvent être en phase liquide ou en phase gazeuse. À titre d’exemple non limitatif, le premier électrolyte EL1 peut être une phase liquide d’eau H 2 O tandis que le second électrolyte EL2 peut être une phase gazeuse de dioxyde de carbone CO 2 . Le premier électrolyte EL1 peut être identique au second électrolyte EL2, par exemple de l’eau H 2 O dans le cas de la production de dihydrogène H 2 . Le réacteur 1 photoélectrochimique solaire comprend une photoanode PA sensible à un rayonnement solaire RS. La photoanode PA comporte avantageusement une couche photocatalytique 10 réalisée dans un premier matériau SC1 semiconducteur possédant une énergie de bande interdite, notée Eg 1 . Le premier matériau semiconducteur SC1 est avantageusement de type n, et choisi parmi le dioxyde de titane TiO 2 , le vanadate de bismuth BiVO 4 , l’oxyde de zinc ZnO, le dioxyde d’étain SnO 2 le trioxyde de tungstène WO 3 , l’oxyde ferrique Fe 2 O 3 . Plus précisément, la photoanode PA peut comporter une électrode E recouverte de la couche photocatalytique 10. À titre d’exemple non limitatif, l’électrode E peut être réalisée dans un matériau électriquement conducteur, tel qu’un matériau métallique (e.g. Ag, Al). La couche photocatalytique 10 peut être discontinue. Autrement dit, la couche photocatalytique 10 de la photoanode PA peut être en suspension, c’est-à-dire dispersée en fines particules à l’intérieur du volume réactionnel, et ce afin d’améliorer le transfert de masse à l’interface entre le premier électrolyte EL1 et le premier matériau semi-conducteur SC1. À titre de variante de la couche photocatalytique 10, la photoanode PA peut comporter une électrode E recouverte d’une couche photovoltaïque, c'est-à-dire une couche pouvant générer au moins une paire électron-trou lorsque la couche est soumise à une photo-excitation. A titre d'exemples non limitatifs, la couche photovoltaïque peut comprendre : - une cellule photovoltaïque à pérovskite (titanate de calcium CaTiO 3 ) ; - une cellule photovoltaïque à tellurure de cadmium CdTe ; - une cellule photovoltaïque de type CIGS (cuivre, indium, gallium, sélénium) ; - une cellule photovoltaïque de type CZTS (cuivre, zinc, étain, soufre) ; - une cellule photovoltaïque à base de silicium cristallin, notamment à hétérojonction silicium amorphe/silicium cristallin ; - une architecture de type multi-jonction monolithique, telle que des cellules à base de matériaux III-V, des cellules tandem silicium/pérovskite. Le réacteur 1 photoélectrochimique solaire comprend une photocathode PC sensible à un rayonnement solaire RS. La photocathode PC comporte avantageusement une couche photocatalytique 20 réalisée dans un second matériau semiconducteur SC2 possédant une énergie de bande interdite, notée Eg 2 . Le second matériau semiconducteur SC2 est avantageusement de type p, et choisi parmi l’oxyde de cuivre Cu 2 O, une pérovskite, une delafossite (par exemple à base de cuivre, comme CuFeO 2 , CuAlO 2 , CuCrO 2 , CuRhO 2 ), un spinelle (e.g. CuM 2 O 4 où M=Al, Cr, Mn, Fe, Co), le silicium, l’arséniure de bore BAs, le séléniure de tungstène WSe 2 , le sulfure de zinc ZnS, le phosphure d’indium InP, le phosphure de gallium-indium GaInP 2 . Plus précisément, la photocathode PC peut comporter une électrode E recouverte de la couche photocatalytique 20. À titre d’exemple non limitatif, l’électrode E peut être réalisée dans un matériau électriquement conducteur, tel qu’un matériau métallique (e.g. Ag, Al). La couche photocatalytique 20 peut être discontinue. Autrement dit, la couche photocatalytique 20 de la photocathode PC peut être en suspension, c’est-à-dire dispersée en fines particules à l’intérieur du volume réactionnel, et ce afin d’améliorer le transfert de masse à l’interface entre le second électrolyte EL2 et le second matériau semi-conducteur SC2. À titre de variante de la couche photocatalytique 20, la photocathode PC peut comporter une électrode E recouverte d’une couche photovoltaïque, c'est-à-dire une couche pouvant générer au moins une paire électron-trou lorsque la couche est soumise à une photo-excitation. A titre d'exemples non limitatifs, la couche photovoltaïque peut comprendre : - une cellule photovoltaïque à pérovskite (titanate de calcium CaTiO 3 ) ; - une cellule photovoltaïque à tellurure de cadmium CdTe ; - une cellule photovoltaïque de type CIGS (cuivre, indium, gallium, sélénium) ; - une cellule photovoltaïque de type CZTS (cuivre, zinc, étain, soufre) ; - une cellule photovoltaïque à base de silicium cristallin, notamment à hétérojonction silicium amorphe/silicium cristallin ; - une architecture de type multi-jonction monolithique, telle que des cellules à base de matériaux III-V, des cellules tandem silicium/pérovskite. La photoanode PA et la photocathode PC sont avantageusement reliées par un circuit externe où circulent des électrons e - générés par la photoanode PA. Les photons du rayonnement solaire RS1 réfléchis par le premier réflecteur R1 sont absorbés par le premier matériau semi-conducteur SC1, et excitent les électrons de sa bande de valence BV1, pouvant alors générer des paires électron-trou e - /h + . Plus précisément, un électron e - peut franchir la bande interdite Eg 1 du premier matériau semi-conducteur SC1 si les photons du rayonnement solaire RS1 réfléchi par le premier réflecteur R1 sont suffisamment énergétiques, puis l’électron e - peut alors passer de la bande de valence BV1 à la bande de conduction BC1 du premier matériau semi-conducteur SC1. Un trou h + (i.e. une absence d’électron ou lacune) est simultanément créé dans la bande de valence BV1. Les trous h + atteignent la surface de la couche photocatalytique 10 de la photoanode PA où ils peuvent réagir avec le premier électrolyte EL1. Les électrons e - passent de la bande de conduction BC1 du premier matériau semi-conducteur SC1 à la bande de valence BV2 du second matériau semi-conducteur SC2 via le circuit externe, créant ainsi un photo-courant. Parallèlement, les photons du rayonnement solaire RS2 réfléchis par le second réflecteur R2 sont absorbés par le second matériau semi-conducteur SC2, et excitent les électrons de sa bande de valence BV2, pouvant alors générer des paires électron-trou e - /h + . Plus précisément, un électron e - peut franchir la bande interdite Eg 2 du second matériau semi-conducteur SC2 si les photons du rayonnement solaire RS2 réfléchi par le second réflecteur R2 sont suffisamment énergétiques, puis l’électron e - peut alors passer de la bande de valence BV2 à la bande de conduction BC2 du second matériau semi-conducteur SC2. Les électrons e - de la bande de conduction BC2 du second matériau semi-conducteur SC2 atteignent la surface de la couche photocatalytique 20 de la photocathode PC où ils peuvent réagir avec le second électrolyte EL2. Système optique Le système optique est agencé hors du réacteur 1 photoélectrochimique solaire. En d’autres termes, le système optique est situé à l’extérieur du réacteur 1 photoélectrochimique solaire. Le système optique comprend un premier réflecteur R1 conçu pour réfléchir un premier domaine spectral d’un rayonnement solaire RS incident vers la première paroi P1. Le premier domaine spectral est restrictif par rapport à la totalité du spectre solaire. Le premier réflecteur R1 est avantageusement agencé pour réfléchir le premier domaine spectral du rayonnement solaire RS incident de sorte que le rayonnement solaire réfléchi RS1 par le premier réflecteur R1 s’étend suivant une direction parallèle à la normale à la surface de la première paroi P1 du réacteur 1 photoélectrochimique. Un tel agencement du premier réflecteur R1 permet de maximiser l’intensité du rayonnement RS1 reçu par la photoanode PA, et ce en vue d’augmenter le rendement du réacteur 1 photoélectrochimique. Le système optique comprend un second réflecteur R2 conçu pour réfléchir un second domaine spectral d’un rayonnement solaire RS incident vers la seconde paroi P2. Le second domaine spectral est différent du premier domaine spectral. Le second domaine spectral est restrictif par rapport à la totalité du spectre solaire. Le second réflecteur R2 est avantageusement agencé pour réfléchir le second domaine spectral du rayonnement solaire RS incident de sorte que le rayonnement solaire réfléchi RS2 par le second réflecteur R2 s’étend suivant une direction parallèle à la normale à la surface de la seconde paroi P2 du réacteur 1 photoélectrochimique. Un tel agencement du second réflecteur R2 permet de maximiser l’intensité du rayonnement RS2 reçu par la photocathode PC, et ce en vue d’augmenter le rendement du réacteur 1 photoélectrochimique. Les premier et second réflecteurs R1, R2 sont avantageusement conçus pour respectivement réfléchir les premier et second domaines spectraux selon respectivement des première et seconde intensités lumineuses différentes. A titre d'exemples non limitatifs, les premier et second réflecteurs R1, R2 peuvent comporter : - des miroirs de Fresnel présentant des matrices de lentilles (dites lentilles linéaires de Fresnel) pouvant être focalisées ou défocalisées de manière à moduler l’intensité lumineuse réfléchie pour une incidence donnée du rayonnement solaire RS ; - des héliostats pouvant être focalisés ou défocalisés de manière à moduler l’intensité lumineuse réfléchie pour une incidence donnée du rayonnement solaire RS. Lorsque la photoanode PA comporte une couche photocatalytique 10 réalisée dans un premier matériau semiconducteur SC1 possédant une énergie de bande interdite, notée Eg 1 , alors le premier réflecteur R1 est avantageusement conçu pour filtrer tout ou partie des longueurs d’onde, notées λ 1 , du rayonnement solaire RS incident vérifiant , où « h » est la constante de Planck et « c » est la vitesse de la lumière dans le vide. Le premier réflecteur R1 agit alors comme un filtre passe-haut pour l’énergie des photons réfléchis par le premier réflecteur R1 (filtre passe-bas vis-à-vis des longueurs d’onde). Le second réflecteur R2 est avantageusement conçu pour filtrer des longueurs d’onde, notées λ 2 , du rayonnement solaire RS incident vérifiant . Le second réflecteur R2 agit alors comme un filtre passe-bas pour l’énergie des photons réfléchis par le second réflecteur R2 (filtre passe-haut vis-à-vis des longueurs d’onde). Lorsque la photocathode PC comporte une couche photocatalytique 20 réalisée dans un second matériau semiconducteur SC2 possédant une énergie de bande interdite, notée Eg 2 , alors le second réflecteur R2 est avantageusement conçu pour filtrer tout ou partie des longueurs d’onde, notées λ 2 , du rayonnement solaire RS incident vérifiant , où « h » est la constante de Planck et « c » est la vitesse de la lumière dans le vide. Le second réflecteur R2 agit alors comme un filtre passe-haut pour l’énergie des photons réfléchis par le second réflecteur R2 (filtre passe-bas vis-à-vis des longueurs d’onde). De manière avantageuse, le second réflecteur R2 est conçu pour réfléchir (filtre passe-bande) les longueurs d’onde du rayonnement solaire RS incident vérifiant : En pratique, l’énergie de bande interdite Eg 2 du second matériau semi-conducteur SC2 est inférieure à l’énergie de bande interdite Eg 1 du premier matériau semi-conducteur SC1, de sorte que . Chacun des premier et second réflecteurs R1, R2 comporte avantageusement au moins un miroir M1, M2 choisi parmi un miroir plan, un miroir parabolique, un miroir cylindro-parabolique. De manière avantageuse, les premier et second réflecteurs R1, R2 comportent respectivement des premier et second revêtements adaptés pour réfléchir respectivement les premier et second domaines spectraux. À titre d’exemple non limitatif, il est possible d’utiliser : – des miroirs ultraviolets (dits « froids ») qui filtrent l’énergie visible et l’énergie infrarouge par transmission au réflecteur (e.g. en verre de quartz – silice fondue) ou par absorption par le réflecteur (e.g. aluminium) ; – des miroirs visibles/infrarouges (dits « froids ») qui filtrent l’énergie des ultraviolets par transmission au réflecteur ou par absorption par le réflecteur. De tels miroirs froids sont par exemple commercialisés par les sociétés THORLABS, NTFL de Newportlab, KANEKA etc. À titre d’exemple non limitatif, le premier domaine spectral est situé dans les ultraviolets tandis que le second domaine spectral est situé dans l’infrarouge ou dans le visible. L’installation comporte avantageusement des moyens de déplacement, configurés pour déplacer les premier et second réflecteurs R1, R2 selon le rayonnement solaire RS incident de sorte que les premier et second réflecteurs R1, R2 réfléchissent respectivement les premier et second domaines spectraux respectivement vers les première et seconde parois P1, P2. Les moyens de déplacement comportent avantageusement un suiveur solaire T, configuré pour s’orienter selon la position du soleil dans le ciel. L’invention ne se limite pas aux modes de réalisation exposés. L’homme du métier est mis à même de considérer leurs combinaisons techniquement opérantes, et de leur substituer des équivalents. Installation, comportant : - un réacteur (1) photoélectrochimique solaire, comprenant : une photoanode (PA) et une photocathode (PC), sensibles à un rayonnement solaire (RS) ; des première et seconde parois (P1, P2), transparentes au rayonnement solaire (RS), faisant face respectivement à la photoanode (PA) et à la photocathode (PC) ; - un système optique, agencé hors du réacteur (1) photoélectrochimique solaire, et comprenant des premier et second réflecteurs (R1, R2), conçus pour respectivement réfléchir : un premier domaine spectral d’un rayonnement solaire (RS) incident vers la première paroi (P1), un second domaine spectral du rayonnement solaire (RS) incident, différent du premier domaine spectral, vers la seconde paroi (P2). Installation selon la revendication 1, dans laquelle les premier et second réflecteurs (R1, R2) sont conçus pour respectivement réfléchir les premier et second domaines spectraux selon respectivement des première et seconde intensités lumineuses différentes. Installation selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle : - la photoanode (PA) comporte une couche photocatalytique (10) réalisée dans un premier matériau semiconducteur (SC1) possédant une énergie de bande interdite, notée Eg 1 ; - le premier réflecteur (R1) est conçu pour filtrer tout ou partie des longueurs d’onde, notées λ 1 , du rayonnement solaire (RS) incident vérifiant , où « h » est la constante de Planck et « c » est la vitesse de la lumière dans le vide. Installation selon la revendication 3, dans laquelle le premier matériau semiconducteur (SC1) est choisi parmi le dioxyde de titane TiO 2 , le vanadate de bismuth BiVO 4 , l’oxyde de zinc ZnO, le dioxyde d’étain SnO 2 , le trioxyde de tungstène WO 3 , l’oxyde ferrique Fe 2 O 3 . Installation selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle le second réflecteur (R2) est conçu pour filtrer des longueurs d’onde, notées λ 2 , du rayonnement solaire (RS) incident vérifiant . Installation selon l’une des revendications 1 à 5, dans laquelle : - la photocathode (PC) comporte une couche photocatalytique (20) réalisée dans un second matériau semiconducteur (SC2) possédant une énergie de bande interdite, notée Eg 2 ; - le second réflecteur (R2) est conçu pour filtrer tout ou partie des longueurs d’onde, notées λ 2 , du rayonnement solaire (RS) incident vérifiant , où « h » est la constante de Planck et « c » est la vitesse de la lumière dans le vide. Installation selon la revendication 6, dans laquelle le second matériau semiconducteur (SC2) est choisi parmi l’oxyde de cuivre Cu 2 O, une pérovskite, une delafossite, un spinelle, le silicium, l’arséniure de bore BAs, le séléniure de tungstène WSe 2 , le sulfure de zinc ZnS, le phosphure d’indium InP, le phosphure de gallium-indium GaInP 2 . Installation selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel chacun des premier et second réflecteurs (R1, R2) comporte au moins un miroir (M1, M2) choisi parmi un miroir plan, un miroir parabolique, un miroir cylindro-parabolique. Installation selon l’une des revendications 1 à 8, dans laquelle les premier et second réflecteurs (R1, R2) comportent respectivement des premier et second revêtements adaptés pour réfléchir respectivement les premier et second domaines spectraux. Installation selon l’une des revendications 1 à 9, dans laquelle : - le premier domaine spectral est situé dans les ultraviolets ; - le second domaine spectral est situé dans l’infrarouge ou dans le visible. Installation selon l’une des revendications 1 à 10, comportant des moyens de déplacement, configurés pour déplacer les premier et second réflecteurs (R1, R2) selon le rayonnement solaire (RS) incident de sorte que les premier et second réflecteurs (R1, R2) réfléchissent respectivement les premier et second domaines spectraux respectivement vers les première et seconde parois (P1, P2).