Une électricité à bas prix produite par le soleil
Les cellules solaires sont des éléments qui convertissent l'énergie solaire en électricité. Leurs avantages sont évidents par rapport aux combustibles fossiles puisqu'elles permettent une production durable (une alimentation en carburant presque sans limites) et quasiment aucune émission néfaste. Les appareils photovoltaïques (PV) traditionnels utilisent des semi-conducteurs inorganiques. Malgré l'importance des ressources solaires sur la Terre et la croissance annuelle massive du secteur, la diffusion des cellules solaires à base de semi-conducteurs inorganiques a été limitée en raison de leur rentabilité en termes de conversion de l'énergie. La technologie organique et hybride (une combinaison des systèmes organique et inorganique) pourrait révolutionner l'industrie puisque sa rentabilité autrefois limitée rallie désormais celle de ses concurrents. Les cellules solaires exploitant cette technologie sont plus efficaces lorsqu'il s'agit de capturer une lumière d'intensité variable, par temps nuageux ou brumeux, voire à des angles d'incidence faibles. Leur capacité à générer un courant électrique stable et le faible coût des matériaux sont prometteurs, notamment pour le développement de solutions photovoltaïques intégrées en intérieur. Les scientifiques européens ont lancé le projet Escort («Efficient Solar Cells based on Organic and hybRid Technology») afin de mettre au point des matériaux et procédés innovants pour la fabrication de cellules solaires à colorant (DSSC - dye-sensitised solar cells). Ces cellules solaires utilisent un colorant organique photosensible qui absorbe la lumière du soleil et génère de l'énergie à partir des électrons qui réagissent à la lumière. Ce processus rappelle celui de la photosynthèse. Les électrons sont injectés dans un semi-conducteur inorganique peu coûteux comme le dioxyde de titane (TiO2), et les trous d'électrons sont transférés dans une navette d'oxydoréduction. Le consortium associe l'expertise en DSSC d'Europe et d'Inde, et a recours au génie moléculaire et aux dernières avancées en nanotechnologie. Les scientifiques étudient tous les sous-systèmes de cellules solaires à colorants essentiels pour mettre au point de nouveaux matériaux et procédés qui permettront d'augmenter considérablement la qualité de la conversion énergétique. À ce jour, de nouveaux colorants sensibles ont été mis au point, ainsi que des revêtements nanostructurés à base de TiO2 ou non réfléchissants, de même que de nouvelles navettes d'oxydoréduction améliorées. Les cellules solaires à colorant assemblées permettent une bonne reproductibilité. Elles sont actuellement en phase de test. Les avancées ont été présentées dans 30 articles scientifiques publiés dans des revues évaluées par les pairs (pour les dernières informations, consulter le site Internet du projet). La technologie du projet Escort permettra d'aller plus loin et de garantir l'essor des cellules solaires à colorant. Outre les avantages pour le climat et l'environnement, quelque 640 000 villages indiens verront leur qualité de vie améliorée grâce à une énergie solaire accessible aux maisons, hôpitaux et écoles.
