La lumière qui brille à travers une fenêtre peut faire bien plus qu’éclairer une pièce. Le rayonnement que nous tenons pour acquis représente de l’énergie pure que, jusqu’à présent, nous avons simplement laissé passer, gaspillant ainsi un immense potentiel. Cellules solaires transparentes ils ne sont pas une nouveauté absolue, mais jusqu’à présent, leur efficacité a été trop faible pour être considérée comme une solution viable.
Aujourd’hui, un consortium de neuf partenaires de sept pays a brisé cette barrière en développant une technologie qui combine des pérovskites et des matériaux organiques. pour atteindre une efficacité de conversion énergétique de 12,3 % tout en maintenant une transparence de 30 %. Une grande avancée qui pourrait un jour transformer toutes les surfaces vitrées de nos bâtiments.
Une équipe internationale pour les cellules solaires transparentes
Le projet qui a conduit à ce résultat extraordinaire n’est pas l’œuvre d’un seul laboratoire, mais d’une collaboration internationale financée par l’Union européenne. Le consortium VilleSolaire rassemble neuf partenaires de sept pays, dont leUniversité du Danemark du Sud, la Université Friedrich Alexander Erlangen-Nuremberg,Université de Rome Tor Vergata et le Centre national de la recherche scientifique di Parigi, sous la coordination de Conseil national de recherches Italienne.
C’est formidable de voir comment cette diversité de compétences et de perspectives nous a permis d’aborder un problème complexe sous plusieurs angles. Ce n’est pas un hasard si les grandes innovations naissent souvent de la contamination entre différentes disciplines et cultures. Un exemple de ce que nous pouvons accomplir lorsque nous travaillons ensemble à des fins positives et civiques.
Il Professeur Morten Madsen, de l'Université du Danemark du Sud et l'un des principaux chercheurs du projet, a expliqué le secret de cette innovation : « La cellule solaire tandem capte l'énergie principalement des parties infrarouges et ultraviolettes des rayons du soleil, mais pas de la lumière visible. »
Capturer l'invisible, laisser passer le visible
Le véritable coup de génie de cette technologie, comme mentionné, réside dans sa capacité à sélectionner les parties du spectre lumineux à partir desquelles extraire l’énergie. Alors que les cellules solaires traditionnelles absorbent pratiquement toute la lumière (c'est pourquoi elles paraissent sombres), ces nouvelles cellules solaires transparentes se concentrent sur les longueurs d'onde que nous ne pouvons pas voir : l'infrarouge et l'ultraviolet.
C'est comme avoir un pêcheur sélectif qui n'attrape que les poissons que nous ne voulons pas manger, tout en laissant passer ceux que nous voulons. Cette approche permet aux cellules de conserver une transparence de 30 % (assez transparent pour être utilisé dans des applications architecturales) tout en atteignant une efficacité de conversion énergétique de 12,3 %.
Cela nous permet d’établir de nouvelles normes d’efficacité pour les fenêtres solaires semi-transparentes.
Économie et applications futures
Selon la Professeur Madsen, cette nouvelle cellule solaire est également très rentable, grâce au caractère abordable de la pérovskite minérale et des matériaux à base de carbone utilisés dans les cellules solaires organiques.
Les applications potentielles sont énormes, notamment dans les zones urbaines où les façades des grands gratte-ciel offrent de grandes surfaces. Aux États-Unis, par exemple, on estime qu’il existe entre 5 et 7 milliards de mètres carrés de surfaces vitrées, en particulier dans de nombreux immeubles à plusieurs étages. Si toute cette zone était recouverte de verre transparent générant de l’électricité, nous disposerions d’énormes quantités d’énergie sans avoir besoin de systèmes photovoltaïques extensifs.
Cellules solaires transparentes : les défis qui restent à relever
Malgré l’enthousiasme suscité par cette avancée, le chemin vers la commercialisation est encore long. Trouver un équilibre entre coût, esthétique et efficacité reste un défi, et des investissements supplémentaires sont nécessaires pour faire évoluer la technologie en vue d’une adoption généralisée.
« Nous pouvons développer ce que nous avons, mais nous avons besoin de partenaires commerciaux pour ces cellules solaires transparentes », a déclaré Madsen. « Il reste encore des progrès à faire en matière de recherche, mais, plus important encore, nous savons où se situent les défis et nous avons une stratégie claire pour les surmonter. »
La transparence a toujours été associée à la fragilité, à l’incohérence. Aujourd’hui, paradoxalement, il pourrait devenir l’un de nos plus puissants alliés dans la transition énergétique. Peut-être que l’avenir de l’énergie solaire n’est pas seulement brillant, mais aussi transparent.
