Des ingénieurs coréens ont mis au point de nouvelles cellules solaires entièrement pliables
Imaginez des panneaux solaires, et vous imaginez très probablement une solide dalle carrée. Mais la technologie devient de plus en plus flexible et les ingénieurs de l’université nationale de Pusan, en Corée, ont mis au point des prototypes de cellules solaires entièrement pliables.
Les cellules solaires rigides sont parfaites pour être collées sur les toits et les immenses fermes solaires, mais elles pourraient être un peu plus flexibles pour faciliter leur transport, ou permettre à la technologie de pénétrer dans les véhicules, les téléphones, les appareils intérieurs ou même les vêtements.
Ces dernières années, les cellules solaires flexibles se sont révélées prometteuses pour toutes ces applications. Elles sont généralement constituées de matériaux en couche mince comme le graphène, le diséléniure de tungstène ou le cuivre, l’indium, le gallium et le séléniure (CIGS), déposés sur des substrats flexibles comme les polymères ou même le papier. Le résultat est une cellule solaire qui peut se plier à un degré limité, comme une carte.
Mais jusqu’à présent, elles n’ont pas été capables de se plier entièrement en deux sans se casser. D’autres appareils électroniques commencent à acquérir cette capacité, comme les téléphones Galaxy Fold de Samsung (entre autres) qui peuvent s’ouvrir et se fermer comme un livre.
« Contrairement aux appareils électroniques simplement flexibles, les appareils pliables sont soumis à des déformations beaucoup plus sévères, avec des rayons de pliage aussi petits que 0,5 mm », explique le professeur Il Jeon, auteur correspondant de l’étude. « Cela n’est pas possible avec les substrats de verre ultrafins classiques et les conducteurs transparents en oxyde métallique, qui peuvent être rendus flexibles mais jamais totalement pliables ».
Un diagramme illustrant les avantages et les utilisations de la nouvelle cellule solaire pliable
Pour répondre à cette préoccupation, les chercheurs se sont tournés vers des films conducteurs constitués de nanotubes de carbone à simple paroi (SWNT). Ils ont intégré ce film à un substrat en polyimide, puis l’ont dopé à l’oxyde de molybdène pour améliorer sa conductivité.
Au final, les chercheurs ont réussi à fabriquer une cellule solaire d’une épaisseur de sept micromètres seulement, qui peut se plier sur un rayon de 0,5 mm seulement. Ils ont pu résister à plus de 10 000 cycles de pliage sans se casser. Bien entendu, elles ont également bien fonctionné en tant que cellules solaires, affichant un rendement de conversion d’énergie de 15,2 % et une transparence de 80 %.
« Les résultats obtenus sont parmi les meilleurs parmi ceux rapportés jusqu’à présent pour les cellules solaires flexibles, tant en termes d’efficacité que de stabilité mécanique », déclare Il Jeon.
