Photovoltaïque flexible : voici les cellules solaires extensibles qui peuvent être portées sans perdre en efficacité
Nous pourrons bientôt porter des cellules solaires extensibles développées par les chercheurs de RIKEN, capables d'alimenter des appareils électroniques tels que des montres intelligentes sans compromettre leur efficacité, même lorsqu'elles sont étirées.
Bientôt nous pourrons le porter cellules solaires extensibles qui rechargera nos smartwatches !
La nouvelle technologie a été développée par des physiciens du RIKEN, le plus grand institut de recherche scientifique du Japon, connu pour ses travaux multidisciplinaires dans les domaines de la physique, de la chimie, de la biologie, de la médecine, de l'ingénierie et des sciences informatiques.
Des scientifiques du monde entier travaillent au développement de matériaux souples capable de produire de l'électricité grâce à la puissance du soleil, avec laquelle il sera possible de couvrir de nombreux objets, comme dans le cas du peinture photovoltaïque. De nombreux travaux sont également menés sur des cellules solaires flexibles et donc portables, pour recharger des appareils couramment utilisés, comme par exemple le Power Hat, un chapeau avec cellules solaires flexibles intégrées.
Les cellules japonaises étudiées au RIKEN sont conçues pour être extensibles sans compromettre de manière significative leur capacité à convertir la lumière en électricité. Ils représentent une solution prometteuse pour alimenter la prochaine génération d’appareils électroniques, que nous pourrons peut-être montrer dans nos vêtements tendance.
Aujourd'hui, les montres intelligentes surveillent divers paramètres de santé, ainsi que les glucomètres ou les tensiomètres, tandis que des appareils portables plus spécialisés sont développés pour des applications médicales. Cependant, la nécessité de recharger ces appareils représente encore une limitation importante. Pour surmonter ce problème, des chercheurs japonais travaillent sur des cellules solaires portables et flexibles, garantissant qu'elles peuvent maintenir des performances élevées même lorsqu'elles s'adaptent aux mouvements du corps.
Nous nous concentrons sur la fabrication d'appareils très fins et flexibles. Mais ces appareils n’ont aucune extensibilité inhérente. Ils sont assez similaires au film plastique utilisé pour emballer les aliments : on peut étirer 1% ou 2%, mais 10% est impossible car ils se déchirent facilement.
explique Kenjiro Fukuda du RIKEN Center for Emergent Matter Science.
Notre approche est très simple : nous utilisons des matériaux extensibles pour chaque couche fonctionnelle d'un appareil. Mais, bien que le concept soit simple, la méthode est très complexe, car il faut trouver un équilibre entre l'extensibilité de chaque couche et ses performances.
dit Fukuda.
Le résultat est un cellule solaire flexible avec des performances élevées et une extensibilité exceptionnelle. Lorsqu'elle est étirée de 50 %, son efficacité énergétique ne diminue que de 20 %. De plus, il conserve 95 % de son efficacité d'origine même après avoir été étiré 100 fois de 10 %.
La clé de cette innovation réside dans l’utilisation d’un composé organique appelé ION E dans la couche d’électrode. En plus d’améliorer l’extensibilité de l’électrode, ce composé améliore l’adhésion entre les couches, un résultat inattendu et précieux.
Grâce à cette structure, l'électrode absorbe une partie de la tension de la couche active qui convertit la lumière en électricité, améliorant ainsi la résistance de l'appareil.
Fukuda conclut en soulignant que le but ultime est de développer cellules solaires organiques extensibles de grandes surfaces, même si la faible conductivité du polymère utilisé reste un obstacle sur lequel ils travaillent déjà.
Source : RIKEN
