Innovation

Le MIT invente une cellule solaire aussi fine que du papier pour transformer toutes les surfaces en source d’alimentation

Les chercheurs du MIT ont mis au point des cellules solaires à base d'encres solaires qui pourraient s'installer partout en produisant autant d'énergie que les panneaux classiques !

Les films ou dispositifs solaires modulables remplaceront-ils les panneaux solaires traditionnels ? C’est peut-être à cette question que les chercheurs du MIT espèrent trouver une réponse en inventant une cellule solaire aussi mince que du papier capable de transformer n’importe quelle surface en source d’énergie. Leur technique repose sur une technique de fabrication évolutive qui produirait des cellules solaires légères et très fines. Autocollantes et plus fines qu’un cheveu, ces dernières ont le potentiel d’être collées sur toutes les surfaces. Grâce à un tissu électrique portable, elles pourraient remplacer les batteries externes que l’on transporte lors de nos déplacements. Découverte.

Pourquoi développer ce type de « chargeur » ?

Les cellules solaires ultrafines des chercheurs du MIT sont destinées à fournir de l’énergie là où il est difficile de l’apporter avec des moyens plus conventionnels. Imaginez des minipanneaux solaires qui pèseraient un centième du poids d’un panneau solaire classique, mais capables de produire 18 fois plus d’énergie par kilogramme qu’un panneau classique ! Pour réaliser cette prouesse technique, les chercheurs utilisent des encres semi-conductrices qui pourraient, dans un avenir proche, être fabriquées à grande échelle, voire distribuées en grandes surfaces. Ces minicellules se destineraient également aux voiles des bateaux et pourraient fournir de l’énergie en pleine mer pour les secours ou pour les marins en détresse ! Vladimir Bulović, directeur de l’étude, explique que l’urgence mondiale est de développer des cellules solaires à haute intégrabilité. Des cellules que l’on pourrait installer partout, sans travaux, ni maintenance.

Des cellules solaires en tissu ultralégères.
Des cellules solaires en tissu ultralégères. Crédit photo : Massachusetts Institute of Technology (MIT) / Capture d’écran vidéo YouTube

Des cellules solaires différentes

Les cellules solaires que l’on connaît déjà sont fabriquées en silicium et sont fragiles, ce qui les contraint à être encastrées dans du verre, puis dans un cadre en aluminium épais et lourd. Cela limite leur déploiement dans les zones difficiles d’accès ou sur un bateau où le poids supplémentaire peut avoir des conséquences. ONE Lab, une entreprise spécialisée dans ce domaine, a déjà produit des cellules solaires innovantes si minces qu’elles pouvaient être posées sur une bulle de savon. Mais celles-ci étaient fabriquées avec des procédés coûteux, impossible à mettre en place à grande échelle. Les scientifiques du MIT ont donc cherché une solution pour développer des cellules solaires entièrement imprimables, soit en couches très minces.

Comment sont-elles fabriquées ?

Pour être aussi légères et minces, les cellules solaires sont fabriquées avec des nanomatériaux qui se présentent sous forme d’encres électroniques imprimables. Pour y parvenir, les concepteurs de cette innovation ont recouvert la structure de la cellule d’une imprimante à fente déposant « des couches de matériaux électroniques sur un substrat préparé et détachable de seulement trois microns d’épaisseur ». Ensuite, en utilisant une technique semblable à celle que l’on utilise pour les impressions sur T-shirts, ils mettent en place une électrode sur la structure pour réaliser le module solaire. Il ne leur reste plus qu’à décoller le module imprimé d’une épaisseur de quinze microns environ pour obtenir un dispositif solaire à la fois ultraléger et se collant partout ! Enfin, pour résoudre le problème de la durabilité et éviter qu’il ne se déchire, ils ont imaginé un substrat léger, flexible et très résistant. Le tissu composite s’est avéré la meilleure solution pour accueillir leurs cellules solaires imprimées à l’encre solaire.

Des cellules solaires imprimables.
Des cellules solaires imprimables. Crédit photo : Massachusetts Institute of Technology (MIT) / Capture d’écran vidéo YouTube

Des résultats encourageants

Selon les premiers tests réalisés par les chercheurs, leurs minicellules solaires seront capables de générer 730 watts d’énergie par kilogramme sur le tissu composite. Sur un autre type de tissu, le Dyneema, la production était seulement de 370 watts par kilogramme, soit environ 18 fois plus d’énergie par kilogramme que les cellules solaires classiques. Pour donner un exemple concret, les chercheurs expliquent : « Une installation solaire typique sur un toit dans le Massachusetts représente environ 8 000 watts. Pour produire la même quantité d’énergie, nos cellules photovoltaïques en tissu n’ajouteraient qu’environ 20 kilogrammes (44 livres) au toit d’une maison ». Bientôt proposées en rouleau, ces cellules seraient efficaces à 90 % de leur capacité initiale, même en ayant été roulées et déroulées plus de 500 fois, d’après ces derniers si l’on aborde la question de durabilité. L’avenir du solaire se trouve-t-il dans le développement des encres solaires? C’est fort probable. Ces encres sont au centre de toutes les recherches dans le domaine ! Plus d’informations : dx.doi.org

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Source
Techxplore.com

Méline Kleczinski

Jeune rédactrice de 23 ans, j'écris depuis trois ans, avec une préférence pour les domaines liés à l'actualité, à la psychologie, aux études scientifiques, ou à la protection et l'environnement dans son ensemble. Mon petit parcours de rédactrice junior s'inspire de différentes études scientifiques, ou de sujets d'actualité abordés dans différents médias que je suis avec intérêt. Particulièrement touchée par la protection des animaux, j'aime vous transmettre les avancées et les lois relatives au bien-être animal. Personnellement engagée comme présidente d'une association, je mets un point d'honneur à protéger les animaux de toute nature (hérisson, abeilles, insectes, chiens ou chats)... Je n'ai probablement pas l'expérience professionnelle de certains rédacteurs en matière de politique, de principes scientifiques. Mais, je tente d'apporter ma petite pierre à l'édifice en vous racontant mes expériences et mes réflexions dans des domaines qui me touchent. Et, puisque la vie est une surprise chaque jour, je considère chaque jour comme une opportunité d'apprentissage et d'évolution. C'est la raison pour laquelle, à 23 ans, j'ai encore besoin d'apprendre des milliers de choses, et de me cultiver pour vous conter encore plus d'histoires passionnantes. Rejoignez-moi dans cette aventure de découverte et de réflexion, où la curiosité et le souci du bien-être animal se rejoignent pour inspirer des discussions et des actions porteuses de sens... Ma passion pour les animaux en général a toujours été au cœur de mes préoccupations. Soucieuse de leur bien-être et de leur place dans notre monde, je m'efforce de sensibiliser mon audience à leur protection, à travers des articles informatifs et engagés. Qu'il s'agisse de sujets comme la conservation des espèces, les droits des animaux ou simplement des anecdotes touchantes, je trouve une grande satisfaction à partager mes connaissances et mes réflexions pour encourager une prise de conscience collective. En tant que jeune professionnelle, je considère chaque jour comme une opportunité d'apprentissage et d'évolution. Je m'efforce de rester à l'affût des dernières découvertes scientifiques, des débats sociétaux émergents et des avancées technologiques, afin d'enrichir mon travail et d'offrir à mes lecteurs un contenu pertinent et stimulant. N'hésitez pas à me rejoindre dans cette aventure de découverte et de réflexion, où la curiosité et le souci du bien-être animal se rejoignent pour inspirer des discussions et des actions porteuses de sens..

2 commentaires

  1. La France est déjà à la pointe dans ce domaine et déjà à un stade industriel!

    ASCA, filiale de l’industriel Armor à Nantes, possède l’outil pour produire un million de m² de film photovoltaïque. Mais en France, la réglementation freine encore l’emploi de cette innovation.

    Asca est prête à jouer son rôle dans la transition énergétique. Il a fallu dix ans pour mettre au point le film photovoltaïque organique à base de polymères. L’unité de production industrielle, près de Nantes, à La Chevrolière, est maintenant opérationnelle. Prête à sortir des bobines de film au kilomètre, assez pour couvrir dans l’année un tiers des immeubles de la Défense, soit un million de m2.

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