Il s’agit d’une avancée qui pourrait faciliter l’adoption de l’énergie solaire dans le secteur résidentiel. Dans une nouvelle étude intitulée « A Building-Integrated Hybrid Photovoltaic-Thermal Window (PVTW) for Synergistic Light Management, Electricity and Heat Generation », publiée dans la revue Advanced Science, une équipe de recherche européenne affirme avoir réussi à développer une fenêtre révolutionnaire. Celle-ci arbore une conception qui lui permet de produire de l’électricité et chauffer l’eau. Cela est rendu possible par la présence d’une couche de silicium-amorphe semi-transparente. Le groupe de travail est composé de chercheurs de l’Institut de technologie de Karlsruhe en Allemagne et de l’Imperial College de Londres au Royaume-Uni. Ils ont conçu une fenêtre photovoltaïque-thermique hybride intégrée au bâtiment en utilisant des micro-bandes de silicium amorphe (a-Si).
Une fenêtre à deux couches
Comme le rapporte notre source, les universitaires ont doté le dispositif d’une couche de verre intégrant des microbandes d’a-Si disposées de façon espacée. La fenêtre se compose également d’une couche de 4 mm d’épaisseur destinée à chauffer l’eau. Selon les explications, la couche à base de silicium amorphe ne convertit qu’une fine partie de la lumière solaire qui parvient à la surface de la fenêtre en électricité. Le reste est utilisé pour transformer l’énergie solaire en énergie thermique. À ce propos, le système comporte également deux tubes en laiton qui font office de vannes d’entrée et de sortie.
Des tests en conditions réelles
Par ailleurs, la fenêtre hybride solaire thermique est dotée de deux cadres en polycarbonate pour la rendre à la fois légère et résistante. Les tests ont eu lieu en 2021. Pour cela, un prototype bénéficiant de la technologie ainsi qu’un module témoin dépourvu de cellule solaire photovoltaïque ont été installés sur le toit d’un bâtiment londonien. Le rendement des fenêtres a fait l’objet d’une vérification sous différents angles d’inclinaison, entre 30 et 90 degrés. Au cours de cette étape, les panneaux ont été exposés à une température moyenne de 34 °C ainsi qu’à une irradiance solaire moyenne de 1100 W/m².
Des résultats prometteurs
Les tests ont révélé que la fenêtre innovante pouvait atteindre une efficacité électrique d’un peu moins de 4 % ainsi qu’une efficacité thermique supérieure à 15 %. « Le PVTW a atteint des rendements de 3,6 % pour l’électricité et de 10,7 % pour la production de chaleur avec une inclinaison de 30°. La capacité de produire de l’eau chaude à environ 50 °C le rend approprié pour les applications domestiques, tandis que sa production d’électricité répond aux besoins énergétiques du bâtiment », ont déclaré les chercheurs. Lorsque la fenêtre photovoltaïque-thermique a été inclinée à 90 degrés, le rendement électrique était de 3,3 %, alors que l’efficacité thermique ne changeait pas en dépit d’une température de sortie maximale de 42 °C. Plus d’infos : onlinelibrary.wiley.com. Des fenêtres capables de produire de l’électricité et de l’eau chaude, c’est une belle promesse pour l’avenir, vous ne trouvez pas ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
