Crédits : Melanie Gonick / MIT

Une nouvelle invention pourrait rendre toutes les surfaces photovoltaïques

Une équipe de chercheurs du MIT est parvenue à mettre au point une nouvelle forme de panneaux solaires. Plus fins, plus légers, ces « films solaires » laissent entrevoir de belles possibilités.

La filière du photovoltaïque pourrait prendre une autre ampleur d’ici à quelques années. En effet, des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology (MIT) viennent de mettre au point un « film solaire ». Beaucoup plus fin et plus léger que les panneaux solaires traditionnels. Ce qui signifie également que ces nouveaux dispositifs peuvent être installés sur plus de surfaces.

À ce jour, la filière du photovoltaïque fait face à deux défis majeurs : le taux de conversion en énergie et le poids des panneaux solaires. Or, l’équipe du MIT vient potentiellement de régler les deux questions.

Poids plume

Un panneau solaire classique pèse environ 11 à 12 kg/m2. Toutefois, le poids total d’une installation avoisine bien plus souvent les 20 à 25 kg/m2, et ce en raison des câbles et du bac d’étanchéité. Selon IEEE Spectrum, la plupart des grands bâtiments, comme les entrepôts, sont, à l’heure actuelle, incapables de soutenir le poids d’une installation complète. Pourtant, de par leur taille, ils constituent une place de choix.

Interrogé par Spectrum sur la question, Vladimir Bulović, professeur d’ingénierie électrique et de sciences informatiques au MIT, explique que « la réduction du poids des cellules solaires permettrait aux fabricants de produire des panneaux solaires beaucoup plus grands et de rendre l’installation beaucoup moins coûteuse ». Néanmoins, tous les prototypes ont, jusqu’à présent, échoué à offrir des garanties suffisantes. Que ce soit en termes de durabilité ou de performances.

Pour réconcilier les deux, l’équipe du MIT a donc recouvert une feuille de plastique de parylène, isolant et anticorrosion. Ce film polymère biocompatible est d’ailleurs très utilisé dans l’aéronautique, l’électronique et l’industrie médicale. Les chercheurs ont ensuite appliqué des cellules solaires imprimées et déposé un semi-conducteur organique. Le tout ne dépasse pas les 3 micromètres (μm) d’épaisseur pour 10 g/m2. Dernière étape, le dispositif est collé sur un tissu spécifique, à la fois léger et résistant. Lequel permet finalement de séparer la partie photovoltaïque du parylène en le décollant.

Efficacité maximum

Certes, le prototype testé ne mesure que 10 x 10 cm. Cependant, outre son poids cent fois plus léger au m2, la densité de puissance est aussi très intéressante. Pour rappel, celle-ci représente le rapport puissance (W) / poids (kg). Sur un panneau solaire classique, la densité de puissance se situe aux alentours de 20 W/kg. En revanche, les tests effectués par le MIT montrent que le tissu développé est capable de faire presque vingt fois mieux. En effet, leur dispositif atteindrait les 370 W/kg.

Reste à trouver comment stabiliser ces panneaux nouvelle génération. Toujours selon Spectrum, les chercheurs envisagent d’ajouter une couche supplémentaire qui viendrait protéger les cellules solaires des éléments. Sans cette protection, les cellules seraient capables de résister pendant une ou deux années. Néanmoins, Vladimir Bulović affirme que la durée de vie du dispositif peut être étendue à cinq ou dix ans si la protection est efficace.

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