Photovoltaïque : quoi de neuf sous le soleil ?

Les chercheurs du CEA ne ménagent pas leurs efforts pour améliorer l’utilisation de la lumière solaire et la transformer en énergie. C’est notamment le cas d’une équipe de l’Institut de recherche interdisciplinaire de Grenoble (Irig) qui travaillent, en collaboration avec l’université Pablo de Olavide (Espagne) et l’entreprise suisse Solaronix, à la création d’une nouvelle famille de colorants photochromes (qui évoluent en fonction de la lumière) adaptés à des vitrages photovoltaïques. Le CEA explique : « Les cellules solaires transparentes à colorant ont de nombreux atouts à faire valoir – faible coût, haute efficacité (14 %) même sous faible éclairement – mais elles se distinguent surtout de leurs concurrentes par leur couleur et leur transparence qui intéressent les architectes ». Les dernières évolutions permettront à ces cellules d’adapter cette transparence à l’ensoleillement : elles s’assombriront lorsque la lumière sera forte et s’éclairciront quand elle déclinera. Plusieurs teintes seront disponibles, passant du jaune pâle à l’orangé, au rouge ou au vert. Une cellule de 14 cm² s’avère capable de produire 32,5 mW. Les scientifiques doivent maintenant améliorer la stabilité des cellules dans le temps (au-delà de 50 jours) et optimiser la vitesse de transition entre les deux extrêmes de coloration.

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Pendant ce temps, d’autres experts du solaire du CEA Ines, alliés cette fois à ceux de l’Institut Photovoltaïque d’Île-de-France, mènent un programme nommé « Tandem Made in France » qui vise à accélérer l’association de deux technologies d’avant-garde, les pérovskites et l’hétérojonction, pour élargir la plage de longueurs d’ondes exploitables. Il y a un an, Zepros évoquait la poursuite des évolutions technologiques dans le domaine et l’avenir commun de ces deux solutions . Les instituts français se donnent pour objectif de parvenir à 30 % de rendement dans les 3 ans, au moyen d’une cellule pérovskite sur silicium à deux terminaux. Pour l’heure des rendements de 15 % et 20 % ont été obtenus avec les pérovskites seuls sur des surfaces de respectivement 25 et 11 cm². Concernant l’hétérojonction à silicium, des cellules produites en série (2 400/h) sont parvenues à des rendements de 24,63 %. Le but sera de parvenir à créer un dispositif tandem à haut rendement, transférable à l’échelle industrielle. La course est donc lancée au niveau international, puisque d’autres équipes publient des résultats prometteurs, notamment l’Ecole polytechnique de Lausanne (25,2 %), Oxford PV (27,3 %) et le centre de recherche sur l’énergie néerlandais qui est parvenu à franchir la barre des 30,2 % !

G.N.