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Énergie solaire : la cellule photovoltaïque en fibre est née !

Nos vêtements produiront-ils bientôt de l’énergie solaire ? Possible ! Des chercheurs viennent de créer des fibres optiques partiellement composées de silicium... et qui présentent des capacités photovoltaïques. Souples, ces fibres peuvent être tissées !

Cette fibre photovoltaïque pourrait un jour être tissée puis utilisée pour créer des générateurs de courant ou des chargeurs de batterie aux formes variées. © Badding Lab, université de l'État de Pennsylvanie Cette fibre photovoltaïque pourrait un jour être tissée puis utilisée pour créer des générateurs de courant ou des chargeurs de batterie aux formes variées. © Badding Lab, université de l'État de Pennsylvanie

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Les appareils électroniques portables ont envahi notre quotidien. Pour preuve, près de 3,4 millions de tablettes devraient être vendues en France en 2012. Si les avantages qu’ils procurent sont nombreux, de leur utilisation peut parfois naître un profond sentiment d’agacement… notamment lorsque l’écran reste désespérément noir, faute d’avoir rechargé les batteries. Eh oui, tous ces appareils dépendent de réserves énergétiques limitées !

Des travaux sont constamment menés afin de réduire cette contrainte. Parmi les solutions envisagées, le recours à l’énergie solaire pour alimenter ou recharger nos outils électroniques occupe une place de choix. Problème : les cellules photovoltaïques actuelles, composées notamment de silicium amorphe, sont relativement plates et surtout rigides. Difficile donc de les intégrer dans nos objets du quotidien. 

Des fibres photovoltaïques souples au silicium

Une équipe internationale de chimistes, de physiciens et d’ingénieurs menée par John Badding de l’université de l’État de Pennsylvanie (États-Unis) a trouvé la solution pour rendre la technologie au silicium plus flexible. Ils sont parvenus à construire des fibres optiques possédant des capacités photovoltaïques, et qui peuvent être tissées ! Cette invention vient d’être dévoilée dans la revue Advanced Materials.

Cette coupe a été réalisée dans la fibre optique aux propriétés photovoltaïques. Les trois couches, respectivement nommées n+, i et p+, ont été chimiquement déposées à l’intérieur du pore situé au centre de la fibre. Elles se composent entre autres de matériaux semi-conducteurs. © Badding Lab, université de l’État de Pennsylvanie
Cette coupe a été réalisée dans la fibre optique aux propriétés photovoltaïques. Les trois couches, respectivement nommées n+, i et p+, ont été chimiquement déposées à l’intérieur du pore situé au centre de la fibre. Elles se composent entre autres de matériaux semi-conducteurs. © Badding Lab, université de l’État de Pennsylvanie

Cette équipe s’était déjà fait remarquer dans le passé en construisant des circuits intégrés à l’intérieur de telles structures. Ces scientifiques ont donc réédité l’exploit en y enchâssant un autre dispositif électronique : la cellule photovoltaïque. Les différentes couches requises, notamment un silicium cristallin semi-conducteur, ont été injectées une à une dans le centre d’une fibre optique dont le diamètre est inférieur à celui d’un cheveu. Le secret du succès reposerait sur la technique de dépôt, avec l’utilisation de hautes pressions.

Des vêtements qui convertissent l’énergie solaire en électricité !

Actuellement, seul un brin long de 1 m a déjà été réalisé. Cependant, les chercheurs assurent qu’il est d’ores et déjà possible de produire des faisceaux de plus de 10 m de long. Un chiffre qui devrait augmenter dans le futur, tout comme les performances des circuits intégrés précédemment évoqués. Les fibres étant souples, elles pourraient être utilisées dans la confection de tissus légers pouvant prendre différentes formes, se plier et surtout produire du courant. Ainsi, nos téléphones portables et tablettes seront peut-être un jour alimentés ou rechargés par nos vestes ou nos tee-shirts. Plusieurs applications militaires seraient déjà envisagées. 

Un dernier avantage mérite d’être souligné. Grâce à une mise en forme tridimensionnelle, par exemple s’ils sont intégrés dans une veste, les tissus photovoltaïques auront toujours une surface exposée au soleil, ce qui garantit une production d'électricité continue. Les cellules photovoltaïques au silicium viennent de gagner en légèreté et en flexibilité.


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