Photovoltaïque flexible : des panneaux révolutionnaires plus fins qu'un cheveu humain qui peuvent être imprimés sur votre téléphone portable ou sur le toit de votre voiture

Un revêtement solaire révolutionnaire, 100 fois plus fin qu'un cheveu, développé par des scientifiques d'Oxford pourrait transformer n'importe quelle surface en source d'énergie solaire.

Un revêtement 100 fois plus fin qu'un cheveu humain pourrait être appliqué par « impression jet d'encre » sur des sacs à dos, des téléphones portables ou des toits de voitures pour capter l'énergie solaire, selon une nouvelle étude. Cette innovation pourrait réduire le besoin de grandes centrales solaires occupant de vastes territoires.

Des scientifiques du Département de physique de l'Université de Oxford ont développé un matériau ultra-fin et flexible qui absorbe la lumière, avec le potentiel d'être appliqué sur n'importe quelle surface de bâtiments ou d'objets, générant presque le double de l'énergie que les panneaux solaires actuels.

Cette technologie arrive à un moment crucial pour l’énergie solaire, alors que le changement climatique d’origine humaine réchauffe rapidement la planète, obligeant le monde à accélérer la transition vers des sources d’énergie propres.

Le secret du nouveau revêtement réside dans les pérovskites, des matériaux beaucoup plus efficaces pour capter l'énergie solaire que les panneaux traditionnels à base de silicium. Les pérovskites sont capables d’absorber une plus large gamme de lumière dans le spectre solaire, ce qui entraîne une plus grande production d’énergie.

Pérovskites : une révolution dans le secteur photovoltaïque avec des applications potentielles à grande échelle

Même s'ils ne sont pas les seuls à avoir réalisé un tel revêtement, les chercheurs d'Oxford ont obtenu des résultats remarquables, atteignant une efficacité de 27 % pour absorber la lumière solaire, contre 22 % pour les panneaux solaires en silicium actuellement utilisés.

Les scientifiques prédisent que les pérovskites pourront dépasser 45 % d’efficacité, soulignant comment, en seulement cinq années d’expériences, elles sont passées de 6 % à 27 %. Junke Wangl'un des scientifiques d'Oxford, a commenté les résultats de l'étude :

C’est important car cela promet de générer plus d’énergie solaire sans avoir besoin de panneaux de silicium ou de grands systèmes solaires. Nous pouvons imaginer appliquer des revêtements de pérovskite sur de plus grandes surfaces pour générer de l’énergie solaire bon marché, comme les toits des voitures et des bâtiments, et même au dos des téléphones portables.

Avec une épaisseur d'un peu plus d'un micron, le revêtement est 150 fois plus fin qu'une plaquette de silicium utilisée dans les panneaux solaires actuels. De plus, contrairement aux panneaux de silicium existants, les pérovskites peuvent être appliquées sur presque toutes les surfaces, y compris le plastique et le papier, à l'aide d'outils tels qu'une imprimante à jet d'encre.

À l’échelle mondiale, les installations de panneaux solaires ont explosé, avec une croissance de 80 % en 2023 par rapport à 2022, selon les données de Bois Mackenzieune entreprise spécialisée dans l'analyse pour la transition énergétique propre. L'énergie solaire a été la source d'électricité à la croissance la plus rapide pour la 19e année consécutive, selon le Global Electricity Review 2024 d'Ember.

L’un des principaux moteurs de ce boom est la baisse du coût de l’énergie solaire, qui est devenue moins chère à produire que toute autre forme d’énergie, y compris les combustibles fossiles. Un autre aspect déterminant est l'efficacité croissante du solaire dans la conversion de l'énergie solaire.

Malgré ces progrès, les parcs solaires au sol occupent de vastes superficies, ce qui entraîne souvent des conflits avec l'industrie agricole et les gouvernements et les entreprises qui soutiennent ces installations renouvelables.

Les chercheurs d'Oxford affirment que leur technologie pourrait offrir une solution à ce problème, tout en contribuant à réduire les coûts énergétiques. Cependant, Wang a souligné que l'équipe de recherche n'avait pas l'intention d'éliminer les parcs solaires :

Je ne dirais pas que nous voulons éliminer les parcs solaires car, évidemment, nous avons besoin de beaucoup de superficie pour produire suffisamment d’énergie solaire.

Un problème persistant avec les pérovskites est cependant leur stabilité, qui a jusqu’à présent empêché la commercialisation de la technologie. Certains revêtements se sont dissous ou se sont détériorés dans des environnements de laboratoire sur de courtes périodes, ce qui les rend moins durables que les panneaux solaires actuels. Les scientifiques travaillent à améliorer la durabilité de ces matériaux.

Henri Snaithle chercheur principal de l'équipe d'Oxford, a déclaré que leurs travaux avaient un fort potentiel commercial et pourraient être utilisés dans des secteurs tels que la construction et la fabrication automobile :

Les dernières innovations en matière de matériaux et de techniques solaires démontrées dans nos laboratoires pourraient devenir la plate-forme d'une nouvelle industrie, produisant des matériaux permettant de générer de l'énergie solaire de manière plus durable et plus économique, en utilisant des bâtiments, des véhicules et des objets existants.

Snaith dirige également Oxford PV, une société issue de l'Université d'Oxford, qui a récemment démarré la production à grande échelle de panneaux solaires en pérovskite dans son usine en Allemagne.

Source: Université d'Oxford