Des écrans transparents photovoltaïques

Par­ler de pho­to­vol­taïque trans­pa­rent peut appa­raître d’entrée comme un non-sens. Mais les cher­cheurs du Labo­ra­toire de phy­sique des inter­faces et couches minces (LPICM, École poly­tech­nique- CNRS) ont réus­si à sur­mon­ter cette contra­dic­tion en gra­vant un réseau de traits dans une cel­lule à base de couches minces de sili­cium amorphe.

Opacité et transparences nécessaires

Les pan­neaux solaires trans­forment l’énergie lumi­neuse en éner­gie élec­trique grâce à leurs cel­lules pho­to­vol­taïques. Ces der­nières sont opaques afin d’absorber un maxi­mum de lumière et de pro­duire un maxi­mum d’énergie électrique.

“ On peut recharger ces appareils tout en les utilisant, même à la lumière artificielle ”

Des cher­cheurs du LPICM ont réus­si à fabri­quer une plaque de cel­lules pho­to­vol­taïques trans­pa­rente pour l’oeil.

« Ce film pho­to­vol­taïque est très fin, souple et résis­tant. Il peut être incor­po­ré à toutes sortes de sur­faces trans­pa­rentes tac­tiles comme les télé­phones por­tables, les tablettes numé­riques. On peut donc rechar­ger ces appa­reils tout en les uti­li­sant, et ce même à la lumière arti­fi­cielle », expliquent Pere Roca, direc­teur du LPICM, et Dmi­try Dai­ne­ka, ingé­nieur de recherche CNRS.

Le principe du store vénitien

Le secret de ce film pho­to­vol­taïque trans­pa­rent est de se com­po­ser de ran­gées de cel­lules pho­to­vol­taïques d’une lar­geur micro­sco­pique. Il peut être com­pa­ré à un store de fenêtre minia­ture dont les lattes repré­sentent les bandes de cel­lules pho­to­vol­taïques : l’espace entre les lattes per­met de voir au tra­vers. L’illusion pour notre oeil est totale, car celui-ci ne détecte pas les cel­lules d’une lar­geur de quelques cen­tièmes de mil­li­mètre et espa­cées de quelques cen­tièmes de millimètre.

Plus pré­ci­sé­ment, la tech­nique consiste à dépo­ser une couche mince de cel­lules pho­to­vol­taïques sur un film conte­nant un oxyde trans­pa­rent conduc­teur (TCO). Ce maté­riau récu­père l’énergie élec­trique pro­duite tout en lais­sant pas­ser la lumière. Cet assem­blage opaque est ensuite gra­vé pour enle­ver une par­tie des cel­lules pho­to­vol­taïques et rendre le film transparent.

La dif­fi­cul­té majeure sur­mon­tée par les cher­cheurs du LPICM est de gar­der l’efficacité des cel­lules pho­to­vol­taïques mal­gré la gravure.

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