À l’heure actuelle, les panneaux photovoltaïques les plus performants présentent tous la même caractéristique : ils sont opaques. Cela est cependant sur le point de changer avec la prochaine arrivée de nouveaux panneaux solaires transparents élaborés par des chercheurs universitaires du Michigan.
Un haut rendement pour des panneaux solaires transparents
Des chercheurs de l’Université du Michigan aux États-Unis ont mis au point une nouvelle version de panneaux solaires transparents. Ce concept n’est pas nouveau en lui-même, puisqu’il existe déjà sur le marché des modèles transparents. La différence réside dans le fait que ces vitres solaires innovantes afficheraient un rendement de 8,1 %. Les panneaux classiques ont une capacité de rendement comprise entre 10 et 25 %.
Obtenir un tel rendement pour des panneaux solaires transparents relève d’une grande prouesse. En effet, jusqu’à présent, plus les plaques sont transparentes, moins elles sont efficaces. C’est d’ailleurs pour cette raison que les panneaux solaires classiques les plus performants sont tous opaques.
De nouveaux composants pour une meilleure performance
Si les panneaux solaires transparents réalisés par ces chercheurs américains sont si performants, c’est parce que leurs composants sont optimisés.
Un polymère organique a été choisi à la place du silicium habituellement utilisé dans la composition des plaques solaires. Cette matière innovante se démarque par son caractère transparent, bien évidemment, mais ce n’est pas tout. Elle est aussi en mesure de capter l’énergie solaire contenue dans l’infrarouge. La lumière canalisée par ces panneaux solaires transparents sera ainsi beaucoup plus importante.
Ces chercheurs ont également effectué quelques ajustements au niveau des électrodes et des filtres. L’objectif étant de faciliter la concentration ou la propagation de la lumière du soleil. Selon Yongxi Li, chercheur en génie électrique et en informatique membre de l’équipe, ces nouveaux matériaux ont été équilibrés. Ceci afin d’assurer la performance des panneaux solaires transparents.
Grâce à ces différents ajustements, les plaques présentent une bonne capacité d’absorption des rayons solaires. Ils affichent aussi une couleur neutre et ne présentent qu’une faible résistance.
Une possibilité d’améliorer le rendement
Les chercheurs de l’Université du Michigan n’ont pas cessé leurs études. Ils travaillent sur un autre prototype qui pourrait afficher un plus haut rendement. En remplaçant l’électrode d’indium et d’étain par une électrode d’argent, ils ont réussi à augmenter le rendement des panneaux solaires transparents.
Sur cette version, il peut atteindre les 10,8 %, ce qui est plus élevé par rapport à celui des panneaux classiques. Cette amélioration de la performance n’est pas sans conséquence en matière d’opacité. Ces panneaux ne sont plus entièrement transparents. En effet, ils arborent une légère teinte verte.
Le prochain défi des chercheurs est de trouver un moyen de prolonger la durée de vie de ces cellules innovantes de manière à atteindre au moins 10 ans. Ils cherchent également la meilleure astuce d’intégrer ces panneaux solaires transparents dans les bâtiments. Ainsi, ils sont en quête de l’alternative la plus économique pour installer des fenêtres dotées de cellules solaires transparentes sur les logements.
Les panneaux solaires photovoltaïques classiques : encore un bel avenir ?
Même si cette recherche des universitaires américains est une belle innovation, le prototype n’est pas encore vulgarisé. De plus, le niveau de rendement (bien qu’élevé pour des panneaux transparents) reste un peu en dessous de celui des cellules photovoltaïques habituelles.
Pour plus d’efficacité, il est ainsi préférable de se tourner vers les modèles classiques qui permettent d’exploiter jusqu’à 20 % de l’énergie solaire. Les panneaux aérovoltaïques qui utilisent jusqu’à 80 % de l’énergie solaire sont encore assez intéressants. Ils permettent de profiter pleinement des potentialités de cette énergie verte au quotidien.
