Jusqu’ici bien visibles dans les bâtiments sur lesquels ils sont installés, les panneaux solaires photovoltaïques pourraient bientôt devenir… invisibles ! Aussi loufoque que cela puisse paraître, une équipe de chercheurs japonais aurait mis au point des cellules solaires quasiment invisibles, qui posséderaient une transparence moyenne de 79 %. L’avantage de cette « invention », si on peut se permettre de la désigner ainsi, est qu’elle rendrait les panneaux photovoltaïques installables sur les fenêtres des bâtiments, voire même directement sur les pare-brises des voitures. Le point sur le sujet avec La Maison Ecolo.
Des cellules solaires transparentes ?
C’est ce que vient d’annoncer une équipe de chercheurs japonais, qui travaille depuis plusieurs années à créer des cellules solaires transparentes. Jusqu’ici, les scientifiques nippons faisaient face au manque de matériaux adaptés, ce qui rendait l’entreprise quasi utopique. Mais tout cela vient de changer, grâce à une feuille atomique 2D, qui a permis le développement d’une cellule solaire hautement transparente. C’est en tout cas ce qu’on apprend sur les pages de la revue Scientific Reports, qui a publié les travaux des scientifiques japonais de l’université de Tohoku.
Concrètement, la cellule solaire en question posséderait une transparence moyenne de 79 %. Un niveau de transparence qui se traduit par la possibilité, théorique, d’installer ces cellules solaires sur des surfaces jusque-là impensables, notamment les fenêtres de bâtiments, les pare-brises des voitures, les vitres des véhicules… Plus étonnamment encore, ces cellules pourraient être placées directement sur la peau humaine.
Divers métaux minces utilisés
Pour arriver à mettre au point des cellules solaires d’un tel niveau de transparence, les chercheurs japonais se sont attelés à améliorer l’interface entre l’oxyde d’indium et d’étain (ITO). Il s’agit là de l’un des oxydes conducteurs transparents les plus couramment utilisés en la matière, dont l’interface a été améliorée avec une monocouche de disulfure de tungstène. A ce propos, les scientifiques japonais expliquent : « Divers métaux minces ont été enduits d’oxyde d’indium et d’étain (ITO) et une fine couche d’oxyde de tungstène insérée entre l’ITO enduit et le disulfure de tungstène ». L’auteur principal de l’étude, Toshiaki Kato, détaille un peu plus le processus adopté pour mettre au point les cellules solaires transparentes : « La façon dont nous avons formé la cellule solaire a entraîné une efficacité de conversion de puissance plus de 1 000 fois supérieurs à celle d’un appareil utilisant une électrode ITO normale ».
Une mise à l’échelle attendue
Actuellement, l’équipe de chercheurs japonais travaille à la mise à l’échelle des cellules solaires qu’ils viennent de mettre au point. Autrement dit, les scientifiques œuvrent à trouver un moyen qui leur permettrait de former de véritables panneaux solaires en intégrant les cellules solaires transparentes. Toujours selon l’auteur principal de l’étude : « Il est nécessaire de choisir une conception architecturale appropriée pour mettre à l’échelle les cellules solaires. Nous avons identifié les modifications de conception appropriées nécessaires pour éviter les chutes de tension inattendues qui accompagnent généralement l’augmentation de la surface du dispositif ».