Photovoltaiques et photochromiques, les vitres du futur sont sur la bonne voie

10 juin 2020 à 15h08
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photochromique CEA ©CEA-IRIG
© CEA-IRIG

Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) dit avoir inventé, en partenariat avec l'université Pablo de Olavide de Séville, de nouveaux colorants photochromes.

Adaptés au secteur du photovoltaïque, ces colorants permettraient la naissance de vitrages capables de générer de l'électricité.

Entre transparence et conversion d'énergie

Ces vitrages auraient ainsi la capacité de s'adapter à la luminosité ambiante, « une application intéressante notamment dans le bâtiment ou dans le secteur automobile » selon le CEA.

Diverses entreprises travaillent déjà sur des projets de vitres photovoltaïques, les cellules solaires transparentes à colorant présentant des caractéristiques intéressantes. Leur coût est faible et leur efficacité de conversion est importante : 14%, même dans des situations de faible luminosité d'après les dires du CEA.

Le défi était de trouver le bon compromis entre la transparence et l'efficacité de cette conversion en énergie. Les chercheurs de l’Institut de recherche interdisciplinaire à Grenoble (Irig) disent cependant avoir trouvé ce compromis. L'équipe est parvenue à mettre au point divers colorants. Ils peuvent eux-mêmes changer de couleur pour atteindre - entre autres - le jaune, l'orangé, le rouge. Sous forte luminosité, ils passent au vert foncé et augmentent en même temps leur rendement.

Le CEA précise qu'une cellule à la surface active de 14 cm² a ainsi produit 32,5 mW après coloration. Il se dit satisfait des résultats, tout en admettant que du travail reste à faire : « Les premiers résultats en termes de stabilité sont également très encourageants (au moins 50 jours sans encapsulation, c’est-à-dire sans aucune protection sur la cellule). Il reste donc à optimiser la stabilité de ces cellules et les vitesses de transition entre faible et forte luminosité ».

Améliorer les performances du photovoltaïque

Avec la réglementation thermique 2020 (RT 2020), les bâtiments du futur devront générer plus d'énergie qu'ils n'en consommeront, ce qui devrait impliquer un recours au photovoltaïque.

Le procédé de base étant aujourd'hui bien connu, entreprises et scientifiques travaillent désormais à améliorer le potentiel des panneaux actuels. À la fin de l'année dernière, des chercheurs ont annoncé avoir mis au point un matériau pouvant prémunir les panneaux solaires de la poussière. Le refroidissement radiatif fait également partie des pistes envisagées. Il pourrait réduire l'intermittence de cette source d'énergie et produire des cellules photovoltaïques nocturnes.

Ces projets sont encore à l'état d'études ou de prototypes. Mais les vitres de demain seront peut-être photovoltaïques, autonettoyantes et capables de fonctionner la nuit.

Sources : CEA, Nature Energy

Modifié le 10/06/2020 à 15h08
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