La science ouverte peut-elle contribuer à stimuler la génération photovoltaïque?
La technologie photovoltaïque (PV) joue un rôle important dans notre transition des combustibles fossiles vers des sources d’énergie plus respectueuses de l’environnement. Dans la mesure où les innovations dans ce domaine affectent de nombreux secteurs, de la sphère domestique à la sphère industrielle, le retour d’informations sur leur conception et leur mise en œuvre par un large éventail de parties prenantes pourrait contribuer à accélérer leur adoption. L’équipe de GRECO (Fostering a Next Generation of European Photovoltaic Society through Open Science), soutenue par l’UE, a mené une série de projets pilotes afin d’étudier de quelle manière les outils de science ouverte sont susceptibles d’influencer le développement des produits photovoltaïques. «Bien que les principes de la science ouverte et de la recherche et de l’innovation responsables soient bien établis et que leur valeur soit largement reconnue, un fossé subsiste entre la théorie et la mise en œuvre pratique dans les secteurs de l’énergie et de l’ingénierie», explique Carlos del Cañizo, coordinateur du projet.
Pilotes et produits
Pour mieux comprendre les obstacles perçus en matière d’intégration de la science ouverte, l’équipe de GRECO a travaillé avec des chercheurs en PV situés au Brésil, en Bulgarie, en Allemagne, au Portugal, en Espagne et au Royaume-Uni. Elle a constaté que de nombreux scientifiques considéraient qu’une telle intégration ne relevait pas de leur responsabilité, tandis que d’autres craignaient que la propriété intellectuelle ne soit compromise, ou encore s’inquiétaient de la charge de travail supplémentaire. Afin d’identifier les priorités de recherche, GRECO a organisé des événements auxquels participaient plus de 100 parties prenantes du secteur photovoltaïque, dont des installateurs, des fabricants, des groupes de consommateurs et des décideurs politiques. L’accessibilité technique et économique, la haute qualité et l’efficacité, la recyclabilité et la faible pollution, ainsi que l’adaptation à l’environnement comptaient parmi les priorités citées. Les projets pilotes de GRECO ont permis à l’équipe de concevoir des innovations en réponse à certaines de ses conclusions. Dans l’un des cas, l’équipe a travaillé avec des propriétaires de systèmes photovoltaïques et a élaboré des modèles de vieillissement et de dégradation, ce qui a permis d’effectuer des réparations in situ avec l’aide de tutoriels vidéo. «Cela profite à l’économie circulaire en réduisant les déchets», remarque Carlos del Cañizo, rattaché à l’université polytechnique de Madrid en Espagne, hôte du projet. Dans le cadre d’un autre pilote, il a été demandé à des irrigateurs utilisant des systèmes photovoltaïques à grande échelle de redéfinir les questions de recherche initiales. Il en est résulté un nouveau concept PV (vidéo en espagnol) pour l’alimentation des pompes à haute tension, que SolaQua, un projet de suivi, développe actuellement. Pour accroître l’adoption du PV dans les villes, GRECO a également travaillé sur certaines innovations de produits spécifiques. Par exemple, l’équipe a testé une architecture combinant une cellule pérovskite avec une cellule solaire en silicium pour produire un nouveau dispositif à trois terminaux. L’équipe a également développé un module PV avancé s’appuyant sur la technologie de «micro-concentration» hautement efficace - actuellement en cours de perfectionnement par le partenaire du projet Insolight, ainsi qu’une architecture PV destinée à alimenter des pompes à chaleur pour la climatisation.
Intégrer la meilleure solution de science ouverte
Pour chaque axe de travail, GRECO a identifié les meilleures approches de science ouverte. Par exemple, l’irrigation présentant un niveau de préparation technologique (TRL) élevé, le principe d’innovation ouverte a été mis en œuvre. Alors que pour la technologie des cellules solaires, avec un TRL faible, c’est une base de données ouverte qui a été créée afin de partager des informations sur la pérovskite, et ce à partir de 44 000 points de données publiés dans la littérature, fournis par plus de 80 volontaires sur la base de 25 000 articles évalués par des pairs. GRECO a même lancé une initiative de science citoyenne, en créant une application, GenerationSolar, et une plateforme pour collecter et cartographier les données sur les installations photovoltaïques mondiales. Les enseignements tirés de ces études pilotes ont donné lieu à la publication d’un guide pratique destiné à aider les chercheurs à intégrer des approches scientifiques ouvertes. «Notre vision ascendante a déjà inspiré les chercheurs, et notre guide pratique les a aidés à apporter des changements dans leurs sphères d’influence», note Carlos del Cañizo. «Bien que GenerationSolar soit basique, elle démontre ce qui pourrait être réalisé avec les bonnes ressources», déclare Carlos del Cañizo, ajoutant: «Ce qu’il faut, c’est une campagne qui montre que la science ouverte est une stratégie gagnante tant pour la science que pour la société. Cela signifie qu’il faut faire évoluer les incitations des chercheurs, afin qu’elles ne soient plus axées sur les citations de documents, mais sur des mesures plus collaboratives, et nous devons persuader les citoyens de ne plus se considérer comme des consommateurs passifs de technologie, mais comme des coprotagonistes de la révolution énergétique.» Les résultats du projet, y compris les articles scientifiques, sont également disponibles sur Zenodo.
Mots‑clés
GRECO, solaire, photovoltaïque, irrigation, science ouverte, énergie