La couleur bleu-noir des panneaux solaires bientôt remplacée par des cellules photovoltaïques transparentes laissant passer la lumière du soleil : un scénario futuriste ? Pas tant que ça ! C’est en effet un scénario de plus en plus plausible. Si les résultats ne sont pas encore satisfaisants, les recherchent ouvrent d’ores et déjà la voie à un type de panneaux aux multiples avantages : luminosité, excellent rendement, design discret… Alors, qu’en est-il réellement ? Fonctionnement, usages, avantages, prix… On vous dit tout.

Une révolution ? Presque ! Imaginez votre maison avec des fenêtres capables de capturer l’énergie du soleil et de produire de l’énergie. Dans ce scénario (apparemment) futuriste, les fenêtres pourraient donc bientôt devenir des cellules solaires productives.

En raison d’un rendement trop faible cette nouvelle technologie, qui viendrait ainsi remplacer les panneaux photovoltaïques actuels, n’est pas encore commercialisée. Pour autant, cela serait en passe de changer avec l’arrivée prochaine de ces « panneaux du futur ».

Sur le principe, rien ne change : les panneaux solaires transparents fonctionnent presque sur le même mode que les panneaux photovoltaïques classiques. Ils absorbent la lumière du soleil afin de la transformer en électricité.

Mais à la différence des panneaux traditionnels, les panneaux solaires transparents reposent sur une nouvelle technologie où les cellules photovoltaïques ont été espacées afin de laisser passer la lumière du soleil tout en générant de l’électricité.

Dans cette course aux panneaux solaires transparents, deux technologies se font aujourd’hui concurrence :

• Les panneaux solaires avec cellules sur les bords du panneau
• Les panneaux avec cellules photovoltaïques transparentes à 79 %

Le premier procédé est développé par une équipe de chercheurs de l’université du Michigan aux États-Unis.

Le principe est simple : alors que les panneaux classiques sont composés de cellules photovoltaïques liées les unes aux autres, cette nouvelle technologie place les cellules uniquement sur les bords du panneau.

Les recherches ont abouti à la création d’une matière transparente composée de molécules organiques placées entre deux plaques de verre et capables d’attirer la lumière et de la renvoyer vers les cellules situées sur les bords du panneau afin d’être convertie en électricité.

Concernant le deuxième procédé, celui-ci est mis au point une autre équipe de recherche de l’université de Tohoku au Japon.

Celle-ci est parvenue à créer des cellules photovoltaïques en utilisant des matériaux qui atteignent une transparence de 79 %. Seule difficulté : former des panneaux solaires composés de plusieurs cellules photovoltaïques. Chaque cellule fonctionne – pour le moment – uniquement au niveau individuel.

Dans l’attente de solutions technologiques parfaitement viables et de la commercialisation des panneaux solaires transparents, d’autres initiatives d’ores et déjà concluantes voient le jour. C’est le cas des panneaux solaires semi-transparents.

Ces derniers sont composés d’une couche mince de silicium semi-transparente pour obtenir des cellules amorphes en silicium ajourées qui sont alors encapsulées dans une plaque de verre.

Une cellule en silicium amorphe (matériau semi-conducteur) est constituée d’atomes qui ne sont pas rangés de façon ordonnée de façon à mieux capter les rayons du soleil. Cette technologie est utilisée dans la fabrication de cellules couches minces utilisée pour la fabrication de certains modules solaires.

Pour quel usage ?

Les panneaux solaires semi-transparents peuvent remplacer les fenêtres des maisons, offrant ainsi la possibilité d’exploiter une source d’énergie inexploitée. Notez cependant qu’ils sont encore relativement peu commercialisés.

Lorsque les panneaux solaires transparents seront commercialisés, ils pourraient être utilisés en différents points d’une habitation.

Ils pourraient être installés sur une véranda ou une pergola ce qui permettrait de profiter de la lumière du soleil tout en produisant de l’électricité

On peut également envisager d’installer des panneaux solaires transparents à la place des fenêtres ou des baies vitrées.

Enfin, ces derniers peuvent être employés dans des lieux attenants au pavillon, comme les serres.

Celles-ci présentent en effet l’avantage d’offrir de grandes surfaces vitrées sans être gênées par de l’ombrage. Cela permettrait de laisser passer les rayons du soleil pour cultiver, mais aussi de produire de l’électricité.

Bien que la technologie des panneaux solaires transparents soit très avancée, sa commercialisation et sa diffusion à grande échelle n’est toujours pas à l’ordre du jour.

Pour autant, il apparaît déjà clairement que ses avantages sont multiples.

Différentes utilisations peuvent être envisagées : serre, pergola, pare-brise, ou encore baie vitrée… Et bien sûre fenêtres ! Plus élégants et plus discrets, ces panneaux du futur pourraient ainsi, tout en laissant passer les rayons du soleil, produire dans le même temps de l’électricité verte.

Notons également qu’ils pourraient (à terme) être plus productifs que les panneaux photovoltaïques traditionnels.

Autre avantage et pas des moindres, le coût de fabrication de ces panneaux nouvelle génération pourrait être inférieur à ceux commercialisés actuellement.

Résultat, on peut espérer des prix de vente moins élevés que ceux des panneaux solaires traditionnels.

Les panneaux solaires transparents présentent encore un inconvénient de taille : le rendement.

Malgré sa technologie prometteuse le panneau solaire transparent offre encore un rendement beaucoup trop faible. Si les équipes de l’université du Michigan sont parvenues à développer un panneau solaire 100 % transparent, le rendement de celui-ci est seulement de 1 %.

En clair, celui-ci est largement inférieur à celui des panneaux solaires en silicium monocristallin dont le rendement est compris entre 16 % et 24 %. Bonne nouvelle, les chercheurs espèrent pouvoir atteindre un rendement de 5 % dans un avenir proche.

Notez d’ailleurs que c’est une des raisons principales qui explique que ce type de panneaux  ne soit pas encore commercialisé.

Rappel : Le rendement d’un panneau solaire correspond à la quantité d’énergie lumineuse transformée en électricité par rapport à la quantité d’énergie qui est entrée dans le système. Il s’exprime en pourcentage. Plus le rendement d’une installation est élevé, plus le projet photovoltaïque est rentable.

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