La marque Panasonic développe des vitres semi-transparentes, dans lesquelles sont intégrées des cellules photovoltaïques nouvelle génération. Ambition : des fenêtres panneaux solaires parfaitement intégrées aux bâtiments. La commercialisation pourrait démarrer dans 5 ans.

Inclure davantage les énergies renouvelables dans la vie quotidienne pourrait passer par des technologies les rendant plus invisibles. Ainsi, dans un futur possible, exit les panneaux solaires si typiques installés sur les toitures : peut-être que, demain, les cellules qui nourrissent l’énergie solaire pourraient devenir très, très discrètes. Imaginez : votre fenêtre, par exemple, ferait d’emblée office de panneau solaire.

Ce n’est pas si irréel. La marque Panasonic a développé un prototype, dont elle a fait la démonstration en août 2023, comme le rapporte IEEE Spectrum le 10 novembre. Ce prototype n’est autre que des panneaux prenant la forme de fenêtres semi-transparentes, installées sur le balcon d’une maison témoin.

Ces cellules photovoltaïques peuvent prendre la forme de fenêtres semi-transparentes. // Source : Panasonic
Ces cellules photovoltaïques peuvent prendre la forme de fenêtres semi-transparentes. // Source : Panasonic

Cette innovation provient d’une nouvelle technologie de captation de l’énergie : des cellules photovoltaïques composées de pérovskite. Ce matériau, dit « PSC » pour Perovskite Solar Cell, est considéré comme une petite révolution en raison de son important rendement énergétique. Une étude publiée le 9 novembre 2023 propose d’ailleurs une nouvelle méthode permettant de les rendre encore plus efficaces : la rentabilité est alors poussée à 25 %, un chiffre énorme pour cet usage.

Des cellules photovoltaïques « en sandwitch » dans du verre

L’intérêt du prototype développé par Panasonic est sa quasi-invisibilité. Les panneaux font environ 4 mètres, soit la taille de grandes vitres d’immeuble, et on les confondrait volontiers avec de simples fenêtres. Les cellules photovoltaïques en pérovskite ont été « sandwitchées » au sein du verre. De fait, Yukihiro Kaneko (qui dirige la section des matériaux dans l’entreprise) explique qu’au sein du processus de fabrication, le niveau de transparence peut être ajusté. C’est ce qui permet d’en faire ces fenêtres.

La perovskite peut être « sandwitchée » dans du verre. // Source : Panasonic
La perovskite peut être « sandwitchée » dans du verre. // Source : Panasonic

Cette méthode repose sur les spécificités physiques de la pérovskite dans la captation de la lumière. Sa « bande interdite » étant repoussée plus loin, c’est-à-dire sa capacité à absorber les photons visibles, elle s’étend jusqu’à l’absorption de la partie rouge du spectre. En raison même de cette absorption plus large de la lumière, sa transparence potentielle s’accroit.

L’ambition de Panasonic est d’intégrer la filière de l’énergie appelée « Installation photovoltaïque intégrée au bâti » (ou BIPV, acronyme pour l’anglais Building-Integrated Photovoltaics). Quand l’on voit une maison dont le toit est recouvert de panneaux solaires, cela fait partie du BIPV. Bien sûr, si ce type de technologies devient encore davantage intégrée aux bâtiments en toute discrétion, cela peut accroître son attractivité et étendre le poids cette filière sur le plan économique, ce qui en fait un bon filon d’investissement aujourd’hui.

Mais une qualité ne vient pas sans défaut. Plus la transparence des panneaux en pérovskite est accrue, plus sa rentabilité décroît. En tout cas, pour l’instant. C’est aussi pour cette raison que Panasonic évoque des vitres « semi-transparentes » : il s’agit de trouver le bon équilibre, en termes de rentabilité énergétique. Quoi qu’il en soit, la marque ambitionne de commercialiser cette technologie, au sein du marché BIPV, d’ici à 5 ans.

Les idées pour accroître l’énergie solaire, en la rendant aussi rentable que pratique, ne manquent pas. Parmi les innovations en cours de développement, on trouve des panneaux solaires fonctionnant de nuit ou encore des fermes solaires installées sur l’eau.

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