Imaginez un monde où chaque fenêtre serait capable de produire de l’électricité, participant ainsi à la transition vers un monde décarboné. Si une telle image paraît digne d’un livre de science-fiction, des équipes de chercheurs du monde entier travaillent sur la question, et les premiers résultats sont prometteurs.
La production d’énergie photovoltaïque est un atout majeur pour la transition énergétique, mais elle comporte de nombreux inconvénients comme la nécessité de disposer d’immenses surfaces parfaitement dégagées, ce qui est incompatible avec un environnement urbain.
Mais cela pourrait bien changer ! Des chercheurs du monde entier travaillent à inventer des panneaux solaires transparents qui pourraient ainsi remplacer les façades entièrement vitrées des immeubles. Mieux encore, ces nouvelles technologies pourraient avoir un impact direct sur les véhicules électriques et même nos objets connectés du quotidien.
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Des progrès impressionnants, mais pas encore suffisants
Aux États-Unis, l’université du Michigan développe actuellement une technologie basée sur la capacité des nano-particules à attirer et rediriger la lumière. Celles-ci sont prises en sandwich entre deux plaques de verre parfaitement transparentes et lorsque le soleil éclaire les plaques de verre, les nanoparticules redirigent une certaine partie des longueurs d’ondes invisibles à l’œil nu (UV et infra-rouge) vers le pourtour de la plaque où sont situées des cellules photovoltaïques. Cette redirection de la lumière permet ainsi la production d’électricité.
L’université a notamment participé à l’installation d’un prototype fonctionnel sur l’un des bâtiments du campus avec l’entreprise Ubiquitous Energy. Cette nouvelle technologie a cependant pour le moment un problème de taille : son rendement est très faible, de l’ordre de 1% à 3% quand les panneaux traditionnels atteignent 15% à 20%.
Du côté du Japon, une équipe de recherche de l’université de Tohoku a choisi une voie différente : rendre transparente les cellules photovoltaïques à 79%. Selon l’équipe japonaise, et contrairement au prototype américain, le rendement obtenu pourrait être meilleur que les modèles actuels. Si les recherches japonaises se sont limitées à l’échelle d’une cellule photovoltaïque, elle doit désormais réussir à appliquer ces avancées à l’échelle d’un panneau entier.
Des applications potentiellement nombreuses
Bâtiments, automobiles, smartphones… Les applications potentielles de cette technologie sont très nombreuses. Elle permettrait par exemple une production massive d’électricité en milieu urbain grâce à l’équipement d’immeubles vitrés, sans pour autant avoir d’impact sur le confort intérieur du bâtiment.
Du côté de l’automobile aussi, l’intérêt est grand. À l’heure de l’électrification massive du parc automobile mondiale, cette technique pourrait contribuer au rechargement des véhicules tout en roulant, grâce à des panneaux installés sur toutes les surfaces vitrées.
Enfin, pourquoi ne pas disposer d’un panneau photovoltaïque transparent sur l’écran des smartphones, ou sur le cadran d’une smartwatch ? À l’instar des modèles existants de Garmin avec sa fenix 7 Sapphire Solar par exemple, cette technologie pourrait permettre un allongement de l’autonomie de tous ces produits high-tech devenus essentiels au quotidien.
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