N’importe quoi peut-il être un panneau solaire?
«La réponse courte est que oui, c’est possible», explique Shahzada Ahmad. «Pratiquement, n’importe quelle surface peut être recouverte de semi-conducteurs et utilisée pour capter la lumière. Des journaux aux textiles, en passant par les murs des immeubles et les toits des voitures.» Pour fabriquer un panneau solaire, il faut deux choses: une surface conductrice et des matériaux qui captent la lumière. La plupart des technologies photovoltaïques (PV) reposent sur le silicium. Cette technologie est en cours de développement depuis les années 1950, et les cellules en silicium ont vu leur efficacité augmenter considérablement, tandis que leur coût diminuait. Cependant, les panneaux solaires en silicium sont rigides et nécessitent du silicium extrêmement pur, ainsi qu’un traitement à haute température, ce qui rend difficile leur utilisation pour de nombreux objets. La prochaine génération de cellules photovoltaïques devrait s’appuyer sur une famille de cristaux connus sous le nom de pérovskites. Ces minuscules cristaux peuvent être intégrés dans des matériaux souples, de sorte que, en théorie, n’importe quel objet pourra devenir un panneau solaire. Il existe déjà deux ou trois entreprises qui impriment des pérovskites à l’aide d’un système d’impression à jet d’encre, souligne Shahzada Ahmad. Les cellules solaires à base de pérovskite fonctionnent également avec de la lumière artificielle, bien que de manière moins efficace, et absorbent une large gamme du spectre lumineux. L’espoir est qu’au fur et à mesure que l’efficacité de ces cellules atteindra celle de la technologie du silicium, la collecte de l’énergie solaire deviendra encore plus courante et ne se limitera plus aux seuls grands panneaux. Alors que les cellules photovoltaïques à base de silicium ont une épaisseur de 200 à 300 micromètres, leurs homologues en pérovskite n’ont besoin que d’un demi-micromètre pour atteindre une performance similaire. Dans le cadre du projet SMILIES, financé par le programme Actions Marie Skłodowska-Curie, Shahzada Ahmad et ses collègues ont amélioré les performances des cellules solaires à pérovskite en utilisant un matériau de support semblable au graphène. Et dans le cadre de son projet MOLEMAT, financé par le Conseil européen de la recherche, Shahzada Ahmad et son équipe travaillent par ailleurs sur la chaîne de valorisation complète des pérovskites, des matériaux aux dispositifs. Les cellules pérovskites sont plus que nécessaires: pour répondre à nos futures demandes d’énergie, le monde a besoin de 1 000 fois plus d’énergie photovoltaïque que les panneaux à base de silicium n’en fournissent aujourd’hui, explique Shahzada Ahmad. Lorsque ces collecteurs solaires souples et pratiques seront disponibles, on peut s’attendre à ce que l’énergie solaire soit captée tout autour de nous, peut-être même à partir du journal que nous tiendrons entre nos mains ou des vêtements que nous porterons. Cliquez ici pour en savoir plus sur les recherches de Shahzada Ahmad: Rapprocher les cellules solaires à pérovskite de la commercialisation.
Mots‑clés
SMILIES, solaire, silicium, pérovskites, PV, panneaux, absorber, lumière, récolter