Les cellules solaires photovoltaïques transparentes
Depuis 2011 et l'apparition médiatique de WYSIPS, on entend parler de cellules solaires "transparentes" aux nombreuses applications : vitrage solaire, écran de téléphones portables, automobile… Qu'en est-il de l'avancement de cette technologie ?
La cellule solaire photovoltaïque développée par l'université du Michigan (USA) - crédit : umich.edu
Plusieurs technologies sont développées dans le monde :
- L'entreprise française SunPartner Technologies et sa cellule transparente WYSIPS.
- L'italien Esco energy Srl avec son concept de doubles vitrages dans lesquels est injecté un gel organique permettant de capter l'énergie solaire.
- L'université du Michigan aux USA qui a présenté un prototype de cellule solaire 100% transparent.
Les principales technologies de cellules solaires transparentes
2011 : La cellule WYSIPS
En mars 2011, l'entreprise française SunPartner Technologies a présenté pour la première fois WYSIPS (What You See Is Photovoltaic Surface), une cellule photovoltaïque transparente (aussi appelée film photovoltaïque transparent) ayant pour support un film plastique et un composé organique.
Cette cellule absorbe une partie du spectre infrarouge et ultraviolet ainsi qu'une partie du spectre visible pour un rendement allant de 7 à 9%. Cependant, la partie du spectre visible absorbée réduit la transparence du film à 70%.
Quelques années plus tard, pour répondre aux exigences de transparence des constructeurs de téléphonie mobile, WYSIPS a fait évoluer sa technologie:
leurs cellules ont désormais une transparence de 90% mais en contre partie un rendement plus faible compris entre 2 et 3%.
Les cellules photovoltaïques sont disposées en bandes très fines sur l'ensemble du film et sont masquées par un effet d'optique provoqué par des surfaces lenticulaires demi-cylindriques :
Principe de fonctionnement de la cellule solaire souple et transparente WYSIPS - crédit SunPartner Technologie
- Avantages :
- intégration quasi-parfaite
- applications multiples
- cellule solaire souple
- Inconvénients :
- Transparence comprise entre 70% et 90%
- coût encore assez élevé
2014 : Un nouveau prototype entièrement transparent (Université de Michigan)
Au cours de l'été 2014, une nouvelle avancée dans le domaine des cellules photovoltaïques transparentes nous est parvenue de l'Université de Michigan aux USA. Une équipe de chercheurs a réussi à fabriquer une cellule photovoltaïque proche du verre et totalement transparente ! En effet, elle n'absorbe la lumière que dans le domaine des infrarouges.
Principe de fonctionnement
Un polymère organique permet à la surface en question d'absorber le rayonnement infrarouge. Ce matériau ré-émet ce rayonnement infrarouge sous forme d'émission luminescente captée par les cellules photovoltaïques placées sur le bord du vitrage.
Celle-ci a pour l'instant un rendement de 1% mais devrait bientôt atteindre 5% une fois la cellule optimisée. De plus, elle présenterait un coût de production à l'échelle industrielle relativement faible.
- Avantages
- Intégration parfaite
- applications multiples
- coût raisonnable si elle est industrialisée
- Inconvénients
- Rendement peu élevé
- peu de maturité technologique
- cellule rigide
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