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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

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notolik
C’est marrant Sunpartner était parvenu à faire des cellules totalement transparentes en 2014 (de mémoire) : j’ai assisté à une démo.<br /> Le jus qui sortait d’une vitre proche du format A5 n’était pas extraordinaire, mais il était bien là.<br /> La boite et les brevets disparaissent en 2019 et voici que le sujet ressort.<br /> Faire et refaire c’est toujours faire.
PirBip
Une vitre de ce genre avec les résultats obtenus jusqu’à présent permet de générer 70 watts avec une surface d’exposition de 3m², ce qui correspond à une fenêtre de 1m20 par 2m50.<br /> C’est moins qu’un PC portable. Il faudra vraiment améliorer ce système de manière drastique pour arriver à des résultats viables et réellement exploitables.
kast_or
Si la production d électricité se fait au détriment de la luminosité naturelle intérieur, surtout avec un rendement aussi faible, je ne suis pas prêt de franchir le pas.<br /> Question con mais n’est il pas plus simple de se attaquer dans un premier temps aux surfaces non vitrées ?<br /> Surtout que ça doit rendre le verre totalement non recyclable même si on est d accord qu’on ne change pas les vitres tous les 4 matins
PirBip
kast_or:<br /> Question con mais n’est il pas plus simple de se attaquer dans un premier temps aux surfaces non vitrées ?<br /> Vu l’urgence climatique et énergétique, on ne peut pas se permettre d’aborder les problèmes dans un ordre donné. Il faut justement aborder le problème par toutes les facettes possibles, pour peut-être trouver une utilité massive à des surfaces dont on pense aujourd’hui qu’elles sont inefficaces, voire inutiles. Bien sûr aujourd’hui, sur le verre, c’est trop léger, et à mon avis le fait que Sunpartner n’aie trouvé aucun partenaire vient de là : trop peu d’évolutions possibles ou une technologie encore à inventer.<br /> Les surfaces non-vitrées sont déjà exploitées par des technologies assez robustes : géothermie, pompes à chaleur, panneaux photovoltaïques en silicium, etc. et d’autres sources d’alimentation électriques «&nbsp;vertes&nbsp;» (éolien, barrages hydroélectriques, moulin hydrauliques) sont déjà à l’oeuvre.
EnLighter
J’attends de voir le coût de ces produits au m² car vu les performances, il va falloir que cela ne soit pas trop cher par rapport à une vitre classique pour que cela se vende.
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