Faire une cellule molle

Les cellules solaires en plastique ne peuvent pas encore rivaliser avec le photovoltaïque conventionnel au silicium pour produire efficacement de l'énergie à grande échelle. Mais ils sont devenus suffisamment bons pour qu'au moins une entreprise, Lowell, dans le MA, Konarka, ait dépassé la phase de validation de principe et les intègre dans des produits.





L'armée, l'armée de l'air et Textronics, une société basée à Wilmington, DE, incorporent maintenant les cellules de Konarka dans les structures des tentes pour alimenter les ordinateurs et le tissu des sacs à main pour charger les batteries des téléphones portables et des ordinateurs portables.

Les cellules solaires de Konarka sont imprimées ou enduites sur des rouleaux de plastique, un peu comme un film photographique. De minuscules particules incrustées dans le film absorbent ensuite la lumière et crachent des électrons, qui sont transportés par un électrolyte et récoltés par des électrodes.

Jusqu'à présent, la société a démontré que ses cellules peuvent recharger les batteries des téléphones portables, prolongeant ainsi le temps de conversation ou même éliminant le besoin de se brancher sur une prise - en supposant que l'on habite quelque part comme Phoenix et que l'on ne soit pas accro à l'appareil.



Konarka a également montré que les matériaux de ses cellules solaires peuvent être réglés pour absorber et refléter différentes longueurs d'onde de lumière ; et, contrairement aux matériaux photovoltaïques traditionnels, le substrat en plastique peut se conformer à des formes irrégulières. Selon l'un des partenaires de Konarka, Textronics, le produit final peut même ressembler à un tissu ordinaire.

En prévision d'une demande croissante, Konarka s'est également associé à une imprimerie allemande, Kurz, pour fabriquer ses cellules solaires à film plastique à grande échelle. Une telle accélération, cependant, dépendra du moment et du fait que les tiers soient convaincus que les cellules peuvent être intégrées en douceur dans leurs propres produits.

Les efforts de Konarka reflètent une poussée croissante vers l'énergie solaire bon marché (voir Solar-Cell Rollout , Examen de la technologie , juillet 2004). L'objectif ultime est de rendre l'énergie solaire, qui coûte aujourd'hui 4 à 5 fois plus cher que l'électricité du réseau, compétitive par rapport aux énergies fossiles. C'est un défi qui pourrait devenir plus facile si les prix du carburant continuent d'augmenter.



Une approche consiste à fabriquer les matériaux photovoltaïques à partir de polymères et de nanostructures électriquement conducteurs appelés fullerènes ou buckyballs. Lorsque de tels éléments ont été essayés pour la première fois en tant que cellules solaires, ils étaient extrêmement inefficaces, ne convertissant qu'un à deux pour cent de l'énergie lumineuse en électricité.

Ces derniers mois, cependant, en réorganisant les polymères et les buckyballs, plusieurs équipes de recherche – dirigées par le physicien David Carroll de Wake Forest ; Alan Heeger, co-fondateur et scientifique en chef de Konarka et lauréat du prix Nobel de l'Université de Californie à Santa Barbara ; et Yang Yang de l'Université de Californie à Los Angeles - ont amélioré le flux d'électricité, doublant approximativement la capacité du matériau à convertir la lumière en électricité. Si les chercheurs parviennent à doubler à nouveau les performances, le matériau sera suffisamment efficace pour concurrencer les technologies solaires traditionnelles.

La prochaine étape – fabriquer des cellules solaires capables de rivaliser avec les combustibles fossiles – nécessitera de surmonter encore plus d'obstacles. Par exemple, une façon d'améliorer le pourcentage de lumière convertie en électricité est d'augmenter la quantité de lumière réellement absorbée par la cellule. Selon Sean Shaheen, spécialiste de l'énergie solaire au National Renewable Energy Laboratory (NREL) à Golden, CO, cela pourrait être fait en créant des matériaux qui absorbent plus de couleurs dans le spectre, une idée sur laquelle il travaille actuellement.



De telles recherches sur les nouvelles technologies solaires progressent dans les laboratoires industriels et universitaires. Ses chercheurs sont convaincus que cela conduira à des dispositifs à cellules solaires plus efficaces et moins chers, trouvant de plus en plus d'applications et, à terme, réduisant notre dépendance aux combustibles fossiles.

Pour l'instant, selon Konarka, le solaire convient aux soldats et aux acheteurs à la mode.

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