Une nouvelle génération de solaire ultrafin
Une équipe de l’Université d’Oxford affirme avoir mis au point un matériau photovoltaïque ultrafin que l’on peut quasiment imprimer sur des objets du quotidien. Imaginez un film solaire posé directement sur une carrosserie, une façade, un sac à dos ou même le dos d’un smartphone. L’idée centrale: transformer des surfaces déjà présentes partout en petites centrales électriques.
Ce film ne mesure qu’un micron d’épaisseur. Malgré cette finesse extrême, son rendement certifié dépasse 27 %, soit environ cinq points de mieux que les cellules au silicium les plus courantes. Pour des cellules si minces, c’est un cap technologique majeur qui ouvre la voie à des usages très variés et distribués.
Ce qui rend l’approche différente
Au cœur de cette avancée se trouve une architecture dite multi‑jonction. Au lieu d’une seule couche active, les chercheurs empilent plusieurs couches de pérovskites qui captent chacune une partie différente du spectre solaire. En combinant ces couches, on récolte plus de lumière et donc plus d’électricité.
Selon l’équipe, cette stratégie a fait bondir l’efficacité en seulement quelques années: d’environ 6 % au départ à plus de 27 % aujourd’hui. En affinant encore l’empilement et l’ingénierie optique, les chercheurs estiment qu’il sera possible, à terme, de dépasser 45 %. Ce n’est pas pour demain, mais la trajectoire est prometteuse.
Un film qui se pose presque partout
À cette échelle, on parle davantage d’un revêtement que d’un panneau. Le matériau est environ 100 fois plus fin qu’un cheveu humain et près de 150 fois plus fin qu’une tranche de silicium classique. Résultat: il est léger, flexible et peut s’appliquer sur des supports courbes ou texturés, sans structures lourdes.
Cette finesse change la manière d’installer le solaire. Plutôt que de monopoliser des terrains entiers, on peut répartir la production sur une multitude de petites surfaces déjà disponibles: toitures, carrosseries, mobiliers urbains, équipements nomades. L’objectif n’est pas de remplacer les fermes solaires, mais de les compléter pour produire plus près des usages.
Pourquoi c’est important pour le réseau
Plus la production est disséminée, moins on a besoin d’infrastructures coûteuses pour transporter l’énergie sur de longues distances. Des revêtements solaires sur bâtiments et véhicules peuvent atténuer les pics locaux de demande et réduire certaines congestions. Dans des marchés très équipés en solaire, on observe déjà des phénomènes de prix négatifs en pleine journée: intégrer la production sur site, couplée au stockage et à une gestion intelligente, aide à en tirer meilleur parti.
À l’échelle des usages, de petites surfaces suffisent parfois: capteurs IoT, signalétique, appareils mobiles peuvent gagner en autonomie, et les grandes surfaces (toitures, parkings, flottes de véhicules) ajoutent des kilowattheures précieux sans emprise foncière supplémentaire.
Les défis à surmonter
Les pérovskites ne sont pas sans défauts. Elles sont sensibles à l’humidité, à l’oxygène et — paradoxalement — à la lumière prolongée, ce qui peut dégrader leurs performances. L’encapsulation et les barrières protectrices seront donc essentielles pour garantir une durabilité réelle, en conditions extérieures.
Autre enjeu: passer du laboratoire à la production à grande échelle avec une uniformité irréprochable. Il faut maîtriser les procédés d’impression, la stabilité des couches, la compatibilité avec divers supports, ainsi que la certification et la fiabilité à long terme. Ces verrous sont connus, et l’écosystème industriel travaille déjà à les lever.
Ce que cela pourrait changer demain
Si ces films solaires ultrafins tiennent leurs promesses, une partie de l’énergie pourrait être produite là où elle est consommée: bâtiments plus autonomes, véhicules plus sobres, objets du quotidien moins dépendants des prises. En s’ajoutant aux infrastructures existantes, cette génération de matériaux contribuerait à accélérer la transition sans multiplier les installations lourdes.
À mesure que les rendements progressent et que la stabilité s’améliore, on peut imaginer des surfaces « actives » banalisées, où l’énergie devient une propriété de la matière elle‑même, autant qu’une question d’équipements dédiés.
FAQ
Quand pourrait-on voir des produits commerciaux basés sur ces films ultrafins ?
Les premiers usages réels pourraient apparaître dans des niches (capteurs, objets portables, petites surfaces) dès que la robustesse en extérieur sera validée. Pour des applications de grande surface sur bâtiments ou véhicules, il faudra généralement attendre des preuves de durabilité multi‑annuelles et des certifications complètes.
Comment fabrique-t-on ces couches à grande échelle ?
On s’oriente vers des procédés d’enduction ou d’impression en continu (roll‑to‑roll) à basse température, compatibles avec des substrats souples. L’avantage: des coûts potentiellement bas et une production rapide. Le défi: conserver une qualité de couche et une homogénéité parfaites sur de grandes largeurs.
Y a‑t‑il des questions environnementales spécifiques aux pérovskites ?
Beaucoup de formulations contiennent du plomb. L’encapsulation, le contrôle en fin de vie et des filières de recyclage adaptées seront indispensables. En parallèle, des compositions à faible teneur en plomb ou alternatives sont activement étudiées.
Ces films peuvent-ils vraiment alimenter un smartphone ou un ordinateur portable ?
Ils peuvent contribuer à prolonger l’autonomie en lumière ambiante ou en extérieur, surtout pour des appareils à faible consommation. Pour des usages intensifs, ils servent plutôt d’appoint qu’un remplacement complet de la charge secteur.
Que se passe-t-il par temps couvert ou en intérieur ?
Les pérovskites captent bien la lumière diffuse, ce qui maintient une production, mais plus faible qu’en plein soleil. C’est suffisant pour des capteurs et de petits appareils; pour des besoins élevés, un dimensionnement adapté et/ou du stockage restent nécessaires.
