Des chercheurs ont conçu des fenêtres colorées avec des capacités photovoltaïques. © Rice University
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Des fenêtres photovoltaïques de toutes les couleurs

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[EN VIDÉO] Qu'est-ce que l'énergie photovoltaïque ?  L’énergie photovoltaïque, tout le monde en parle et certains d’entre nous en profitent peut-être même. Mais savons-nous pour autant vraiment ce qui se joue au cœur d’une cellule solaire ? Marion Perrin, docteur en électrochimie, nous présente, en vidéo, le principe physique qui se cache derrière cette énergie renouvelable. 

Des chercheurs ont conçu des vitres capables de rediriger la lumière vers des cellules solaires, que cette lumière provienne du soleil ou de l'intérieur d'un bâtiment. Esthétiques, elles pourraient devenir les fenêtres photovoltaïques de demain.

Demain, la production photovoltaïque pourrait se faire dans nos fenêtres, en absorbant à la fois l'énergie du soleil et celle de nos lampes d'intérieur. « À l'heure actuelle, les toits solaires sont la solution courante, mais vous devez les orienter vers le soleil pour maximiser leur efficacité, et leur apparence n'est pas très plaisante », souligne Yilin Li, ingénieur biomoléculaire et coauteur d'une étude parue dans Polymer International. Celle-ci fait part d'une nouvelle avancée : des concentrateurs solaires luminescents, intégrés dans des fenêtres, dont le but est « de résoudre les problèmes énergétiques des bâtiments grâce au photovoltaïque intégré », atteste Yilin Li.

Entre deux panneaux acryliques transparents, ces chercheurs ont inséré un polymère d'une nature particulière. Il est conçu pour absorber la lumière et la guider vers les bords des panneaux, bordés de cellules solaires. Ces polymères, dits polymères conjugués, peuvent être réglés avec des propriétés chimiques ou physiques spécifiques. En l'occurrence, celui-ci absorbe de la lumière rouge. En ajustant ses propriétés chimiques, il serait capable d'absorber dans d'autres longueurs d'onde. Notamment dans l'infrarouge et l'ultraviolet.

Ces vitres redirigent la lumière vers des cellules solaires, que cette lumière provienne du soleil ou de l'intérieur du bâtiment. © Yilin Li, Rice University

Des œuvres d'art

Surtout, ce composé peut accepter des longueurs d'onde provenant de n'importe quelle direction, et les concentre sur les cellules solaires qui les convertissent en électricité. « Même à l'intérieur, si vous tenez un panneau, vous pouvez voir une très forte photoluminescence sur le bord », explique Yilin Li. Ses capacités de conversion vont de 2,9 % en plein soleil à 3,6 % sous une lumière LED ambiante. Bien loin des 20 % souvent atteints par les cellules solaires du commerce. L'intérêt est que ces fenêtres photovoltaïques fonctionnent en permanence. Nuit et jour - dès lors qu'une source de lumière se manifeste.

Ces fenêtres d'un nouveau genre pourraient être colorées, transparentes, ou translucides, en fonction des propriétés physico-chimiques appliquées. Mais l'esthétique pourrait être poussée encore plus loin. « Les polymères peuvent même être imprimés selon des modèles dans les panneaux, de sorte qu'ils peuvent être transformés en œuvres d'art », s'enthousiasme Yilin Li.

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