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Un pas de géant pour le solaire

mardi 22 juillet 2008 par JMT

L’efficacité est spectaculaire puisqu’à surface active égale, les cellules photovoltaïques produisent dix fois plus d’électricité que dans des panneaux ordinaires....

Très bien si ça marche à un prix raisonnable et sans grandes conséquences écologiques, mais ce n’est qu’un petit pas : il n’y a pas de soleil la nuit et 3 fois moins de production journalière en hiver qu’en été. Le passage d’un nuage fait toujours chuter la production. Le panneau solaire doit encore être accompagné d’un système régulant cette production.

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Un pas de géant pour le solaire

Par Denis Delbecq • 11 juillet 2008 à 11:48

Les cellules solaires, ça marche depuis les années soixante. Mais en raison de leur faible rendement et de leur prix de revient, franchir le seuil de compétitivité revient à gravir une montagne infranchissable. L’américain Nanosolar avait ouvert une voie en fabricant des cellules cent fois plus minces. Des chercheurs du Massachusetts Institute of Technology ont choisi une autre approche en transformant n’importe quel panneau de verre en concentrateur…

Il n’est pas si courant de voir des travaux très technologiques à l’honneur dans la revue Science. Mais les travaux de Marc Baldo et de son équipe ont pourtant été publié par la revue, à peine plus de trois mois après la soumission de l’article. Une célérité rare qui confirme l’intérêt de ces recherches.

Le panneau solaire vu par Baldo et son équipe est pour l’essentiel une plaque de verre. Sur la majeure partie, un revêtement “maison” capte le rayonnement solaire, le réémet à une longueur d’onde plus élevée tout en le piégeant et le guidant. 80% de l’énergie solaire atteint alors le pourtour de la vitre, où sont placées des cellules solaires optimisées pour ce rayonnement.

L’efficacité est spectaculaire puisqu’à surface active égale, les cellules photovoltaïques produisent dix fois plus d’électricité que dans des panneaux ordinaires (voir commentaire ci-dessous). De plus, en empilant des couches aux propriétés différentes, on peut imaginer de fabriquer des panneaux dotés de cellules optimisées pour chaque type de fréquence lumineuse et doubler encore le rendement final. Aujourd’hui, la taille des vitrages est encore limitée à quelques centaines de centimètres carrés.

Image : © National Science Foundation

Selon Baldo, le revêtement du vitrage n’est pas onéreux et supporte aisément des irrégularités de surface. Le revêtement est une encre organique qui se dépose par un procédé d’imprimerie sur un verre très ordinaire.

De cette manière, n’importe quel vitrage peut être conçu de manière à laisser passer 10% de la lumière, et convertir le reste en électricité. De quoi transformer les façades d’immeubles en centrales solaires !

Et ce n’est pas tout, car le procédé imaginé et testé au MIT peut aussi améliorer le fonctionnement des panneaux solaires traditionnels, en doublant leur efficacité, ont vérifié les chercheurs. Ils estiment que leur procédé pourrait être commercialisé en seulement trois ans.

Reste à régler le procédé sur des grandes surfaces. Baldo et ses collègues ont déjà créé la startup qui s’en chargera. Tandis que le prix de l’énergie grimpe en flèche, la montagne de la compétitivité du solaire pourrait rapidement être franchie.

Denis Delbecq le 21 juillet 2008 à 13:40 :

Tout d’abord, mes plus plates excuses. Sans doute emporté par mon enthousiasme, j’(av)ai(s) écrit que les capteurs décrits dans la revue Science produisent “cent fois plus” d’électricité. De fait, le facteur actuel est de dix, ce qui n’est pas pareil, mais néanmoins c’est un progrès important.

De plus, Baldo et ses collègues estiment pouvoir atteindre rapidement un facteur quarante. Ce qui mettrait le watt-crète autour d’un dollar. Sans oublier que la concentration se produit quelle que soit l’incidence de la lumière solaire ce qui évite le recours à un système de poursuite.

Devant l’avalanche de questions posées ces derniers jours, je vais tenter de préciser quelques points sur ces travaux du MIT.

Ensuite, sur la fabrication du vitrage concentrateur. Il s’agit de verre sur lequel est déposé un revêtement organique aux propriétés semiconductrices. Plusieurs ont été testés, notamment le DCJTB (1) et le rubrene.

Selon les chercheurs, ces revêtements sont beaucoup moins onéreux que la surface équivalente de cellules photovoltaïques. Ils se déposent relativement facilement (dépôt en phase gazeuse et bientôt en phase liquide) mais leur fabrication est plutôt high-tech.

Tout ceci pour répondre à Fabrice qui s’interrogeait sur la possibilité de produire ces panneaux dans les pays en voie de développement. Les panneaux de Covalent Solar (la startup créée par Baldo et ses collègues) resteront hélas dans le giron de l’ingénierie de pointe. De ce point de vue, ce progrès ne changera pas la dépendance du Sud vis à vis du Nord.

Selon les chercheurs toujours, la durée de vie du revêtement des concentrateurs est estimée de dix à cent ans, suivant la molécule utilisée, et pourra être améliorée en protégeant ces couches minces par un film contre les ultraviolets.

Cela fait partie des développements nécessaires avant une commercialisation. Pour finir avec les questions de Fabrice, j’avoue ne pas avoir d’idée sur les problèmes posés par le recyclage de ces vitrages. Les chercheurs ne l’évoquent pas dans Science.

(1) Pour les chimistes en herbe, le nom officiel de cette molécule est le 4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran


Forum

  • Un pas de géant pour le solaire
    25 septembre 2008
    Cela est vraiment surprenant et laisse envisager ce que nous pourrons faire dans l’avenir avec l’énergie solaire.
  • Un pas de géant pour le solaire
    23 septembre 2008
    Monsieur, J’ai lu avec intérêt votre article à propos de cette nouvelle technologie solaire. Je m’intéresse en tant qu’amateur depuis longtemps à toute nouvelle application possible afin de minimiser notre impact sur la nature. Il existe également une société canadienne qui développe avec le concours de plusieures université un concepte d’enduit que l’on applique sur les vitrages afin de capter l’énergie solaire. Cette société est cotée et s’appelle "Octillion". En avez vous entendu parler et si oui que pouvez vous en dire. Merci par avance de votre réponse
  • le projet photovoltaique de la REGION reunion est bidon
    23 juillet 2008, par jeanicot

    Il n’en demeure pas moins que le projet photovoltaïque la Région Reunion est une ineptie dans la même lignée que les condamnations au tribunal administratif de l’IRT et du projet géothermique qui va plomber le classement unesco de la Réunion (Le JIR du 22 juillet a reussi a faire dire au vice président du conseil régional que la centrale geothermique peut être implantée non pas en zone Tampon mais dans le coeur du perimetre candidat au classement, à savoir le fond de la rivière de l’Est)( !..)

    Le photovoltaïque implanté chez les particuliers permet de responsabiliser les comportements par le biais de la traduction pécuniere de la différence entre consommation et production dans le cas : il incite a traquer les économies d’énergie. Ces KWH supplémentaires sont perdus inutilement quand on installe le photovoltaïque sur des terres agricoles. De plus c’est attitude scandaleuse(les usines agrisolaires) à l’heure ou l’établissement public foncier dispose a peine de qq Ha (a comparer avec CBO territoria) au moment même ou les maires viennent de signer une convention pour s’engager a un quota annuel de logements sociaux.

    On peut parfaitement imaginer un dispositif qui permettrait aux amis defiscaliseurs de la Region de s’en mettre plein les poches un peu à la facon des publiscites qui louent chez les particuliers des emplacements pour leur panneaux 4*3.

    Les batteries au sodium de 1 MW qui permettraient de franchir le seuil de 30% d’énergie renouvelable sur le réseau c’est pour le moment de la science fiction. Et pour ce qui est du turbinage/pompage c’est du gaspillage inutile du fait du rendement qui ne peut être égal à 100%.

    et pourtant nos élus restent silencieux et se contentent d’aller toucher leurs indemnités et se goberger avec nos impôts.

    • le projet photovoltaique de la REGION reunion est bidon
      27 juillet 2008, par HERVET Hubert, président UFAL-REUNION
      Nous sommes plusieurs associations , locales ou reconnuues nationalement à essayer de sensibiliser l’opinion au double discours autant de ceux qui nous gouvernent et qui "font" l’opinion que des médias qui se contentent d’apporter de l’eau au moulin des précédents. Le seul canal, puissant, qui nous rete est celui du Web . Je transmets donc cet article à L’UFAL nationale UNION DES FAMILLES LAÏQUES -(www.ufal.org) déjà informée au niveau de son secteur "environnement développement durable" afin de donner un écho plus large à nos préoccupations "citoyennes" , en particulier aux menaces qui pèsent sur la PLAINE DES SABLES
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