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Des fenêtres teintées en guise de panneaux solaires

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verres solairesAlors que l’éco-conception devient une préoccupation de plus en plus importante dans la construction de nouveaux bâtiments, des chercheurs de l’Université d’Oxford se rapprochent un peu plus de la commercialisation de vitres teintées capables d’absorber la lumière du soleil.L’entreprise Oxford Photovoltaics (OPV), une spin-off de l’Université d’Oxford, a annoncé le 12 janvier 2013 l’apport de 2 Mde livres de financements supplémentaires de la part de MTI Partners, spécialisés dans les technologies propres (et qui soutiennent OPV depuis 2011), pour leur projet de verre « solaire ».

Les chercheurs d’OPV développent en effet une méthode « d’impression » de verres colorés, pouvant générer de l’électricité à partir de l’énergie solaire qu’ils reçoivent. Cela est rendu possible par l’ajout sur la vitre d’une fine couche transparente (pas plus de 3 microns d’épaisseur) de « cellules solaires » solides, et permet de récupérer jusqu’à 12% de l’énergie solaire reçue pour la transformer en électricité décarbonée. Le courant ainsi obtenu peut alors être exporté dans le réseau national, ou utilisé pour le fonctionnement du bâtiment.

Il est possible d’avoir différentes couleurs d’impression, avec pour seul impact notable une modification de l’efficacité du verre solaire. Ainsi, le noir permettra d’avoir un très bon rendement, un peu moins bon avec du verre ou du rouge, et encore moins élevé avec des vitres bleues. Les cellules utilisées au cours de ce procédé sont par ailleurs produites à partir de matériaux peu chers, abondants, et évidemment non toxiques ou corrosifs.

L’idée ayant initié ces recherches a été résumée dans un entretien entre un journaliste du Guardian et le PDG de la compagnie, Kevin Arthur : « Plutôt que d’ajouter des panneaux [solaires] photovoltaïques au bâtiment, pourquoi ne pas avoir un bâtiment photovoltaïque ? Si vous décidez de fabriquer un bâtiment en verre, vous avez déjà décidé de payer pour les vitres. Si vous rajoutez cette technologie, le coût supplémentaire […] n’excèdera pas 10% du coût de la façade. »

Dans le même secteur, des chercheurs de l’Université de Sheffield, en collaboration avec l’Université de Cambridge, ont annoncé, le 11 février 2013, avoir réussi à mettre au point un procédé permettant de vaporiser, à la manière d’une peinture en spray, des cellules solaires sur une surface solide. Ces cellules pourront potentiellement être utilisées sur les bâtiments et les toits, voire sur les voitures. Ce procédé pourrait, à l’avenir, permettre de réduire considérablement les coûts de fabrication de matériaux solaires, mais ne fonctionne actuellement que sur des surfaces « très lisses », et le rendement obtenu reste inférieur à des panneaux solaires conventionnels.

Le Pr David Lidzey, de l’Université de Sheffield, a annoncé : « Nos résultats montrent que les cellules solaires que nous vaporisons à l’aide d’un aérosol fournissent le même rendement que celles obtenues par des procédés plus traditionnels qui ne peuvent être mis au point à des échelles industrielles. Notre objectif est de réduire la quantité d’énergie et l’argent investis dans la fabrication de cellules solaires. Cela signifie notamment que nous devons utiliser des matériaux avec une énergie intrinsèque faible, et des procédés de fabrication efficaces, fiables, et peu énergivores. »

La plupart des cellules solaires sont actuellement obtenues à partir d’outils spéciaux, très coûteux en énergie, et de matériaux riches tels que le silicone. Le plastique, quant à lui, nécessite peu d’énergie pour sa fabrication, c’est pourquoi il peut être un matériau alternatif intéressant pour la fabrication de nouvelles cellules solaires. Cependant, à ce jour, les cellules solaires obtenues à partir de matériaux plastiques (condition nécessaire pour la pulvérisation) se sont avérées moins efficaces que celles obtenues à l’aide de silicone.

L’énergie solaire représente une partie conséquente de l’énergie renouvelable dans le monde, avec la barre des 100 GW de capacité installée franchie en 2012, pour seulement 71 GW en 2011, et 40 GW en 2010. C’est une des technologies les plus avancées, mais de nombreux points restent encore à améliorer, notamment l’efficacité globale du cycle de vie des panneaux solaires. Ces travaux de recherche représentent des avancées importantes dans ce domaine, et ont le potentiel de modifier considérablement notre approche du photovoltaïque.

Eliette Riera

In www.bulletins-electroniques.fr

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