Du nouveau pour les panneaux solaires transparents

Une équipe de chercheurs de l’université du Michigan vient de mettre au point un nouveau concept de vitres solaires. Si le nouveau prototype n’est pas le premier dans son genre, il représente néanmoins une innovation dans le secteur. Le fait est que ces nouveaux panneaux solaires transparents sont d’une efficacité exceptionnelle par rapport à ceux qui sont disponibles sur le marché. Ils atteignent la barre des 8,1% de rendement.

Notons que les panneaux solaires classiques faits à bases de différentes formes de silicium atteignent généralement une capacité de rendement de 10 à 25%. Leur inconvénient est qu’ils sont opaques, car ils utilisent la totalité de la lumière du soleil pour produire de l’énergie.

Des panneaux solaires

Photo de Karsten Würth – Unsplash

Concevoir des panneaux solaires à la fois transparents et performants révèle d’un réel défi. Plus on gagne en transparence, plus on perd en efficacité. L’inverse est aussi valable.

Un travail d’optimisation sur les composants

Les chercheurs ont alors eu l’idée  d’optimiser au maximum les composants. Concrètement, ils ont choisi d’utiliser le polymère organique. Cette matière est à la fois transparente à la lumière visible et capable de capter l’énergie solaire invisible émise dans le proche infrarouge.

Ils ont également revu les électrodes et des filtres dont la fonction est de concentrer la lumière ou de la laisser passer.

« Le nouveau matériau et l’appareil que nous avons développé ont dû être équilibrés pour offrir à la fois une bonne absorption de la lumière solaire, une haute tension, un courant élevé, une faible résistance et une couleur neutre », a déclaré Yongxi Li, chercheur en génie électrique et en informatique.

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Une version atteignant 10,8% au prix d’une légère teinte verte

Notons que l’équipe a également conçu une autre version du concept, qui est plus efficace, mais au prix d’une légère teinte verte. Pour y parvenir, les ingénieurs ont remplacé l’électrode d’indium et d’étain par une électrode d’argent. Le rendement de ce prototype atteint 10,8%.

Le prochain objectif serait d’augmenter l’efficacité et de prolonger la durée de vie des cellules jusqu’à 10 ans. Les ingénieurs étudient également des alternatives économiques pour l’installation de fenêtres à cellules solaires transparentes dans les bâtiments modernes.

Les résultats de l’étude ont été publiés dans les comptes rendus de l’Académie nationale des sciences des États-Unis (PNAS), le lundi 17 août 2020.