La première application de la technologie des cellules solaires semi-transparentes sera probablement les bâtiments à plusieurs étages
Des fenêtres capables de récolter l’énergie du soleil sont à l’horizon depuis plusieurs années, mais elles ne permettent pas encore de réduire les coûts énergétiques d’un bâtiment. Un nouveau développement des chercheurs australiens pourrait changer cela.
Les cellules solaires semi-transparentes ont été produites par des chercheurs de l’université Monash et du CSIRO (l’agence scientifique nationale australienne), et dirigées par des membres du Centre d’excellence ARC en science de l’exciton. Les cellules utilisent de la pérovskite, qui peut convertir efficacement les rayons ultraviolets et la lumière visible en électricité, et comportent un semi-conducteur organique qui remplace un matériau de transport à trous connu sous le nom de Spiro-OMeTAD pour une meilleure stabilité. La conception de ces cellules aurait également permis d’obtenir une efficacité de conversion équivalente à celle des cellules solaires de toit.
« L’énergie solaire sur les toits a un rendement de conversion compris entre 15 et 20 % », a déclaré le professeur Jacek Jasieniak de l’université Monash et d’Exciton Science. « Les cellules semi-transparentes ont un rendement de conversion de 17 %, tout en transmettant plus de 10 % de la lumière entrante, donc elles sont en plein dans la zone. C’était un rêve de longue date d’avoir des fenêtres qui produisent de l’électricité, et maintenant cela semble possible ».
Les chercheurs affirment que des fenêtres teintées au même niveau que les vitrages commerciaux actuels pourraient générer environ 140 watts d’électricité par mètre carré. Et ils estiment que les coûts supplémentaires liés à la mise en œuvre de cette technologie dans les types de grandes fenêtres utilisées dans les bâtiments à plusieurs étages seraient marginaux.
« Mais même avec ces dépenses supplémentaires, le bâtiment n’a pas besoin d’électricité », a ajouté Jacek Jasieniak.
L’équipe cherche maintenant à intégrer la technologie dans des produits commerciaux en collaboration avec le plus grand fabricant de verre d’Australie, Viridian Glass.
« Le développement de ces fenêtres solaires représente une opportunité qui pourrait se traduire par de nouvelles innovations et technologies du verre à l’avenir », a déclaré Jatin Khanna, de la société. Mais il faudra peut-être attendre dix ans avant de voir la première application commerciale, selon l’évolution de la technologie.
Mais l’auteur principal de l’étude, le Dr Jae Choul Yu, cherche déjà à améliorer l’efficacité de la conversion dans un nouveau design.
« Notre prochain projet est un dispositif en tandem », a-t-il déclaré. « Nous utiliserons des cellules solaires en pérovskite pour la couche inférieure et des cellules solaires organiques pour la couche supérieure. Et comme nous l’avons vu récemment, les cellules solaires en tandem peuvent être très efficaces.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2211285520301920
