Les panneaux solaires ultrafins font l’objet de recherches à un rythme effréné, et les promesses sont apparemment infinies. Aujourd’hui, les chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont mis au point une nouvelle cellule solaire photovoltaïque organique ultrafine qui peut être collée comme un autocollant sur n’importe quelle surface pour produire de l’énergie. De plus, elles sont extrêmement efficaces, produisant 18 fois plus d’énergie par kilogramme que les solutions conventionnelles à couche épaisse.
Au lieu du verre, l’équipe a utilisé du parylène déposé en phase vapeur comme matériau de substrat, qui présente également l’avantage d’être facile à fabriquer à grande échelle. Pour créer les films photovoltaïques, l’équipe a utilisé un adhésif à séchage UV pour laminer les dispositifs photovoltaïques sur une couche de tissu composite Dyneema, eauqui est extrêmement léger, mais assez solide. Lors des tests, ce panneau solaire flexible et fin comme du papier a conservé plus de 90 % de son efficacité après 500 cycles d’enroulement et de déroulement. Il est intéressant de noter qu’il y a quelques années, les experts du MIT ont également fabriqué un film solaire suffisamment léger pour être placés au-dessus d’une bulle de savon.
Selon l’article de recherche publié dans la revue Small Methods, l’ensemble du système de cellules solaires en tissu ne mesure qu’environ 50 microns d’épaisseur, soit moins que l’épaisseur moyenne d’un cheveu humain. Comparées à un panneau solaire ordinaire, ces cellules photovoltaïques expérimentales sont environ 100 fois plus légères, tout en les surpassant en termes de production d’énergie. En 2021, des experts de la société allemande Heliatek ont réalisé une expérience analogue en collant des films solaires organiques ultraminces flexibles sur un réservoir d’eau et ont obtenu des résultats encourageants.
Mais le plus grand avantage de ces cellules solaires sérigraphiées est qu’elles peuvent être fixées sur n’importe quelle surface, ce qui permet d’exploiter l’énergie du soleil et de transformer des objets ordinaires en source de production d’énergie. L’équipe à l’origine de ce projet propose que ces cellules « puissent être intégrées aux voiles d’un bateau pour fournir de l’énergie en mer, collées sur des tentes et des bâches ». En fait, elles peuvent également être collées sur les ailes des drones pour augmenter leur autonomie, sans perturber leur efficacité aérodynamique capricieuse.
Faciliter la technologie
Pour en revenir à l’incroyable travail sur les cellules solaires réalisé au MIT, l’idée est de rendre la technologie de production d’énergie photovoltaïque facile à installer, sans coûts ni problèmes d’expertise. L’évolutivité est une autre question fondamentale que ces cellules solaires abordent. Par rapport aux cellules solaires traditionnelles qui reposent sur des cadres métalliques et des boîtiers en verre, ces cellules ultrafines peuvent être imprimées à l’aide de matériaux à base d’encre. L’encre électronique nécessaire dans ce cas comprend des nanomatériaux et utilise essentiellement la même technique que les « T-shirts sérigraphiés ».
En ce qui concerne les chiffres du rendement énergétique de masse, l’équipe affirme que 20 kilogrammes de cellules solaires flexibles suffiront à générer 8 000 watts d’énergie électrique, ce qui semble absurde par rapport au poids élevé d’une installation solaire classique.
