Aussi appelées « cellules Grätzel » du nom de leur inventeur, elles offrent de nouvelles perspectives d’utilisation dans les fenêtres, les serres et les façades vitrées, ainsi que dans les écrans des appareils électroniques portables.
Un nouveau type de panneau solaire, dont les premières applications commerciales sont déjà en cours, ouvre la voie à de nouvelles perspectives d’utilisation du photovoltaïque dans la production d’énergie propre. En convertissant la lumière en électricité comme les panneaux traditionnels, ces cellules révolutionnaires, également appelées « cellules Grätzel » du nom de leur inventeur Michael Grätzel, ont l’avantage d’être complètement transparentes, donc adaptées à une utilisation dans les fenêtres, les serres et les façades vitrées, ainsi que dans les écrans des appareils électroniques portables. Un dernier développement, obtenu par une équipe de l’École Polytechnique Fédérale de Lausanne en Suisse, a permis d’atteindre un nouveau record en termes d’efficacité, qui offre « des perspectives prometteuses pour des applications telles que l’alimentation électrique et le remplacement de batterie pour les appareils électroniques à faible consommation qui utilisent la lumière ambiante comme source d’alimentation» Les érudits ont précisé.
Pour améliorer les performances photovoltaïques des nouvelles cellules solaires, les chercheurs ont mis au point une technique de « pré-adsorption » grâce à laquelle ils ont amené le rendement de conversion de puissance dans une plage comprise entre 28,4 % et 30 % à 2 % à différentes intensités lumineuses ambiantes. Cette technique, détaillée dans un article publié sur La natureimplique un contrôle de l’assemblage de soi-disant photosensibilisateurs – des composés colorants qui absorbent la lumière et injectent des électrons dans une série de nanocristaux de dioxyde de titane qui sont ensuite collectés sous forme de courant électrique – afin qu’ils puissent capter la lumière dans tout le domaine visible : en En particulier, ce contrôle a été obtenu avec la méthode de cosensibilisation, une approche de fabrication chimique qui exploite deux ou plusieurs composés colorants qui ont une absorption optique complémentaire.
« La co-sensibilisation – les érudits ont expliqué – a déplacé les efficacités de conversion de puissance vers des valeurs record du monde, précisément parce qu’il peut combiner de manière plausible des colorants capables d’absorber la lumière de l’ensemble du spectre lumineux« .
Une première application de cellules solaires transparentes, bien qu’antérieure à ce dernier développement, a déjà été réalisée sur les façades vitrées du SwissTech Convention Center, où les estimations indiquent une production d’électricité d’environ 8 000 kWh par an. De plus, des versions légères et flexibles de cellules solaires transparentes sont actuellement sur le marché pour l’alimentation d’appareils électroniques portables ainsi que dans le secteur des télécommunications et des technologies de l’information. Avec la nouvelle augmentation de l’efficacité, les chercheurs visent désormais une plus grande diffusion de la technologie, également facilitée par des coûts de production relativement bon marché, grâce à la fabrication utilisant des techniques d’impression Web traditionnelles. Théoriquement, le rapport prix/performance serait également de nature à permettre aux nouvelles cellules de concurrencer la production d’électricité à partir de combustibles fossiles.