D’après un baromètre du Citepa, en France, les émissions de GES du bâtiment ont enregistré un recul de 1,4 %, durant les neuf premiers mois de l’année 2024. Bien que ces chiffres soient plus ou moins encourageants, il est encore nécessaire de fournir davantage d’efforts pour réduire significativement l’impact environnemental de ce secteur et contribuer à l’atteinte de la neutralité carbone en 2050. Dans le but de faciliter l’accès des bâtiments à une électricité bas-carbone, des chercheurs ont mis au point une cellule photovoltaïque transparente à haut rendement, pouvant remplacer leurs fenêtres. Ce dispositif innovant a été développé dans le cadre du projet CitySolar qui rassemble neuf partenaires venant de sept pays.
Une cellule solaire tandem
Les chercheurs du projet CitySolar ont opté pour une structure en tandem dans la conception du dispositif photovoltaïque. Ce dernier est composé de cellules organiques fabriquées à partir de carbone et capables d’absorber le rayonnement proche infrarouge, ainsi que de cellules en pérovskite qui captent les rayons ultraviolets. Grâce à cette combinaison, le groupe de scientifiques a réussi à mettre au point un panneau solaire avec 30 % de transparence et une efficacité de 12,3 %. Ce qui constitue un record mondial en termes de rendement de conversion d’énergie pour des cellules photovoltaïques transparentes. Concernant l’invention, le professeur Morten Madsen de l’Université du Danemark du Sud a déclaré qu’elle permet d’établir de nouvelles normes d’efficacité pour les fenêtres solaires semi-transparentes.
Une cellule photovoltaïque peu coûteuse
La cellule photovoltaïque conçue par les chercheurs du projet CitySolar ne se démarque pas uniquement par son rendement de conversion élevé et sa capacité à laisser passer efficacement la lumière visible. Son coût de fabrication est également peu élevé. En effet, la pérovskite est un minéral particulièrement abondant dans le manteau terrestre et est peu onéreuse. À l’instar de la pérovskite, les matériaux à base de carbone utilisés dans la conception du module organique destiné à absorber le rayonnement proche infrarouge ont aussi un coût relativement faible. Pour information, les différentes couches de la cellule photovoltaïque sont fabriquées de manière indépendante sur des substrats spécifiques. Elles sont ensuite laminées avec des intercalaires pour réaliser une seule structure tandem à deux bornes.
Vers une commercialisation
Actuellement, la cellule photovoltaïque transparente est au niveau 5-6 de l’échelle TRL. Si des prototypes fonctionnels devraient encore être conçus dans un avenir proche, les chercheurs projettent déjà de commercialiser leur technologie. Selon le professeur Morten Madsen, son équipe est en pleine négociation avec de potentiels partenaires industriels concernant les prochaines étapes du développement de la cellule. Il a également déclaré que des améliorations doivent encore être apportées à la technologie, mais que les chercheurs connaissent les différents défis auxquels ils sont confrontés et disposent d’une stratégie pour les relever.
Parmi les principaux défis commerciaux évoqués par le professeur, on peut citer l’équilibre entre le coût, l’efficacité et l’esthétique. À noter qu’une fois commercialisée, cette cellule solaire innovante pourrait être intégrée aux façades vitrées des immeubles de bureaux ou des centres commerciaux, sans la mise en place d’infrastructures supplémentaires ou changement structurel. Elle permettrait de les transformer en de véritables centrales électriques et de réduire grandement leur dépendance aux énergies fossiles. Plus d’informations sur le projet sur citysolar-h2020.eu. Seriez-vous prêts à installer des vitres solaires à votre logement pour produire de l’électricité ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
