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Énergie solaire : de la peinture photovoltaïque pour nos maisons ?

Sera-t-il possible un jour de produire de l'électricité grâce à une peinture photovoltaïque étalée sur les murs des bâtiments ? Sans doute, avancent des chercheurs américains qui ouvrent une piste intéressante. Il reste quand même deux gros problèmes : le  rendement est faible et leur peinture est toxique.

En France, la capacité de la filière photovoltaïque est de 1.054 MW (chiffres 2010). © Mr__H, Flickr, cc by nc sa 2.0

Un laboratoire américain de l'université de Notre-Dame (Indiana) a trouvé un moyen pour remplacer les panneaux solaires sur les toits des maisons : une peinture capable de transformer l'énergie solaire en électricité. Cette nouvelle voie pourrait être judicieuse. La filière du photovoltaïque a en effet un peu de mal à s'imposer et les scientifiques doivent mettre au point des procédés plus efficaces (taux de conversion d'énergie plus élevé) ou bien moins onéreux.

Ici, le principal composé n'est pas du silicium - utilisé pour les cellules photovoltaïques classiques - mais des nanoparticules de séléniure de cadmium (CdSe) et de sulfure de cadmium (CdS). Ces composés semi-conducteurs sont utilisés sous forme de boîtes quantiques, permettant un meilleur taux de conversion de l'énergie solaire en électricité.

La peinture Sun Believable, prometteuse dans la filière du photovoltaïque. © Genovese et al. 2011, ACS Nano

Des nanoparticules semi-conductrices

Le procédé n'est pas inédit. En 2007, des chercheurs de l'université Rice avaient réussi à augmenter le rendement grâce à des boîtes quantiques améliorées. En revanche, ce qui est nouveau, c'est l'utilisation qui en est faite : les scientifiques de l'université Notre-Dame, qui ont rapporté leurs résultats dans la revue ACS Nano, ont en effet ajouté des nanoparticules de dioxyde de titane (TiO2) à ces composés afin de créer une sorte de peinture photovoltaïque.

Ils ont ensuite, à l'aide d'un simple pinceau, recouvert une surface transparente de cette peinture, nommée Sun Believable (un jeu de mots entre sun, soleil, et unbelievable, incroyable). Le tout a été exposé à une source de lumière et la production d'énergie a été mesurée.

Un rendement d'énergie solaire trop faible

Si le rendement - 1 % seulement - est encore très faible, n'atteignant que péniblement un dixième de celui des cellules photovoltaïques classiques en silicium, il s'agit néanmoins d'un premier essai, précisent les auteurs des travaux.

Petit bémol cependant : outre le rendement qu'il faudra améliorer, les composés utilisés dans la fabrication de cette peinture sont hautement toxiques. Le cadmium est un métal lourd et il est dangereux pour l'environnement et pour l'Homme. Dans ces conditions, il paraît difficile de peindre les maisons avec cette « incroyable » peinture afin de fournir l'électricité nécessaire à la consommation domestique.