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Des chercheurs ont fabriqué des panneaux solaires complètement transparents

Julien Bergounhoux
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Des chercheurs ont fabriqué des panneaux solaires complètement transparents

© Yimu Zhao

Une équipe de recherche américaine est parvenue à créer un matériau complètement transparent à l'oeil nu capable de capter l'énergie solaire. Un développement prometteur qui pourrait à terme révolutionner l'industrie photovoltaïque.

Des chercheurs de l'université d'État du Michigan ont mis au point un nouveau type de concentrateur solaire transparent, capable de générer de l'énergie tout en laissant passer la lumière. La production d'énergie par des cellules solaires stimulées par des matériaux luminescents (qui captent et ré-émettent la lumière) est l'objet de nombreux travaux. Mais les résultats n'ont jusqu'à maintenant jamais été très satisfaisants : la production énergétique était trop faible et ces matériaux étaient surtout fortement colorés. Il était possible de voir à travers, mais pas de s'en servir pour remplacer une vitre ou pour équiper un écran d'affichage.

Ici, les chercheurs ont rendu la couche luminescente active transparente. Le système qui capte les rayons solaires est composé de molécules organiques spécifiquement conçues pour absorber des longueurs d'onde du spectre lumineux qui sont invisibles à l'oeil nu. Elles absorbent les rayons ultraviolets et proche infrarouge qui "luisent" ensuite à une autre fréquence infrarouge. Cette lumière résultante est guidée vers le bord du matériau où elle est convertie en électricité par de fines bandes de cellules photovoltaïques. Le résultat est un matériau complètement transparent.

Vers une ubiquité du photovoltaïque ?

Les recherches sur les matériaux capables de capter l'énergie solaire tout en restant transparents sont suivis avec beaucoup d'attention car l'utilisation de technologies solaires non-intrusives de ce type sur de grands bâtiments couverts de fenêtres ou sur des smartphones et tablettes pourrait s'avérer révolutionnaire en terme d'alimentation énergétique. Ce nouveau développement est d'autant plus prometteur que la technologie pourrait être déployée à grande échelle pour un coût raisonnable.

Les chercheurs travaillent désormais à l'amélioration de l'efficacité énergétique de leur technologie. Son ratio de conversion solaire est actuellement d'environ 1%, et ils souhaitent atteindre 5% une fois que la technologie sera complètement optimisée. Pour référence, les systèmes utilisant des films transparents colorés atteignent au mieux une efficacité d'environ 7 %.

Le résultats de ces travaux ont été publiés en couverture d'Advanced Optical Materials.

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