Publié le 23 décembre 2022

Innovation: des panneaux solaires ultra-fins à coller partout

    Imaginez vous promener avec un panneau solaire collé sur votre pull, votre casquette ou votre veste? C'est pourtant un scénario possible pour le futur grâce aux nouveaux panneaux solaires ultra fins à coller partout. Des chercheurs américains ont en effet développé des cellules photovoltaïques plus fines qu’un cheveu humain, souples et fixées sur un tissu ultra-léger, applicables sur tous les types de surfaces pour une performance optimale. Il s'agit d'une innovation révolutionnaire, pouvant transformer n'importe quelle surface en source d'énergie. Ces minis panneaux solaires profitent désormais de subventions diverses pour améliorer leur développement et les rendre plus résistants, notamment face aux intempéries.

    Fournir de l'énergie en mer en intégrant les panneaux solaires aux voiles d'un bateau
    Fournir de l'énergie en mer en intégrant les panneaux solaires aux voiles d'un bateau

    Des minis cellules solaires plus efficaces

    Ces cellules solaires durables et flexibles, bien plus fines qu'un cheveu humain, sont collées à un tissu solide et léger, ce qui permet une installation plus facile sur les surfaces fixes. Elles peuvent fournir de l'énergie lors de déplacements, sous la forme d'un tissu électrique portable, ou être transportées et déployées rapidement dans des endroits reculés pour apporter une aide en cas d'urgence. Ils pèsent un centième du poids des panneaux solaires classiques et génèrent 18 fois plus d'énergie par kilogramme. Elles sont fabriquées à partir d'encres semi-conductrices à l'aide de procédés d'impression qui pourront être adaptés à l'avenir à la fabrication de grandes surfaces.

    Transformer n'importe quelle surface en source d'énergie

    En raison de leur finesse et de leur légèreté, ces cellules solaires peuvent être adaptées à diverses surfaces. Par exemple, elles pourraient être intégrées aux voiles d'un bateau pour fournir de l'énergie en mer, collées sur des tentes et des bâches déployées lors d'opérations de secours en cas de catastrophe, ou appliquées sur les ailes des drones pour étendre leur rayon d'action. Les tissus solaires légers permettent une meilleure intégrabilité, c'est-à-dire la facilité avec laquelle la nouvelle technologie peut être adaptée, donnant ainsi une meilleure impulsion aux travaux actuels et aux subventions déployées pour leur développement. «Nous nous efforçons d'accélérer l'adoption de l'énergie solaire, compte tenu de l'urgence actuelle de déployer de nouvelles sources d'énergie sans carbone» a déclaré le directeur du laboratoire ONE Lab.

    Des cellules solaires plus minces

    Les cellules solaires traditionnelles en silicium sont fragiles, elles doivent donc être encastrées dans du verre et emballées dans un cadre en aluminium lourd et épais, ce qui limite leur déploiement. L'équipe de ONE Lab a donc produit des cellules solaires à l'aide d'une nouvelle catégorie de matériaux imprimables à couches minces, si légères qu'elles peuvent être posées sur une bulle de savon. Pour produire cette nouvelle génération de cellules solaires, ils utilisent des nanomatériaux qui se présentent sous la forme d'encres électroniques imprimables. En utilisant la sérigraphie (une technique similaire à celle utilisée pour ajouter des motifs aux T-shirts sérigraphiés), une électrode est déposée sur la structure pour compléter le module solaire. En décollant le module imprimé, les chercheurs forment ainsi un dispositif solaire ultraléger et aussi résistant que les installations classiques.

    Des minis cellules solaires plus performantes

    Lorsqu'ils ont testé le dispositif, les chercheurs du MIT ont constaté qu'il pouvait générer environ 18 fois plus d'énergie par kilogramme que les cellules solaires classiques. «Une installation solaire typique sur le toit d'une habitation représente environ 8000 watts. Nos cellules photovoltaïques en tissu pourraient reproduire la même quantité d'énergie en allégeant votre toit de 20 kgs» explique l'expert. Ils ont également testé la durabilité du dispositif et ont constaté que, même après avoir enroulé et déroulé un panneau solaire en tissu plus de 500 fois, les cellules conservaient plus de 90% de leur capacité initiale de production d'énergie. «Nous nous efforçons d'éliminer le plus de matériaux non solaires possible tout en conservant les performances optimales de ces panneaux ultra légers et flexibles. Notre objectif est d'accélérer la mise sur le marché de cette technologie pour en faire profiter les particuliers aux meilleurs prix», a-t-il ajouté. Ces recherches sont financées par l'Eni S.p.A. par le biais de l'initiative énergétique du MIT, la National Science Foundation des États-Unis et le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada. Les chercheurs français du centre national de la recherche scientifique (CNRS) devraient se joindre rapidement au projet pour accélérer son déploiement en France.