Pile plastique : du photovoltaïque imprimé entièrement en plastique

Encre solaire pour pile plastique photovoltaïque

Encre solaire pour pile plastique photovoltaïque

Un très bon reportage sur la pile solaire plastique a été diffusé le 3 avril 2011 dans l'émission DECOUVERTE, une excellente émission de vulgarisation scientifique animée par Charles TISSEYRE sur Radio-Canada.ca, à regarder absolument !

On y parle de l'encre solaire faite en polymère : le polycarbazole. Une encre photovoltaïque imprimable qui offre un rendement de conversion de l'énergie solaire d'environ 8%.

Cette encre plastique révolutionnaire permet d'imprimer des feuilles plastiques photovoltaïques à la fois fines, souples et légères. L'impression sur rotative d'imprimerie permet une production de masse à très bas coût.

Lorsque l'objectif d'un rendement de conversion de l'énergie solaire en électricité de 11% sera atteint par cette encre solaire plastique, nous verrons certainement un certain nombre d'objets de notre quotidien se transformer en véritables piles solaires.

Beaucoup de produits consommant de l'électricité ou susceptibles d'être connectés à des appareils électroniques seront en effet à l'avenir équipés d'un film plastique photovoltaïque permettant de recharger de façon écologique nos téléphones portables, baladeurs MP3 ou autres tablettes PC par exemple.

Voici la vidéo à ne pas manquer :
Imprimer une pile solaire sur Radio-Canada.ca

Transcription de la vidéo :

Six milliards de téléphones cellulaires, des tablettes électroniques, des téléphones intelligents, voilà autant d'appareils dépendants d'une prise électrique.

Et si cette feuille de plastique toute mince permettait de les recharger autrement...

M.L. : "Il y a 6-7 ans, on commençait les premiers travaux dans le domaine des énergies solaires, et ce qu'on cherchait, c'était la pile solaire optimale plastique, tout plastique. Les électrodes sont plastiques, le semi-conducteur est plastique."

Mario LECLERC (M.L.) est professeur de chimie. Concevoir une pile solaire toute plastique, le défit est peu banal. Son coup de génie, c'est d'avoir développé une encre capable de convertir efficacement l'énergie solaire en énergie électrique.

L'encre solaire à base de plastique n'a pas été simple à obtenir. Chercher, corriger, peaufiner. Mille fois, Mario LECLERC s'est buté à des obstacles. Modifier une propriété chimique, c'est risquer d'affecter toutes les autres.

Au coeur de ses travaux, un polymère composé d'atomes de Carbone, d'Hydrogène et d'Azote, c'est le polymère polycarbazole. Pour le rendre soluble, on lui a greffé d'autres atomes de Carbone et d'Hydrogène. En ajoutant de atomes de Souffre, d'Azote et de Carbone, l'absorption des rayons solaires est plus efficace et sa capacité à transmettre l'électricité aussi.

Avec son encre, on peut maintenant imprimer des piles solaires. Voyez ces rayures brunes, c'est de l'encre solaire. Une fois imprimée sur du plastique, elle devient une pile.

M.L. : "On peut penser à des imprimés sur des textiles. On peut même penser porter des vêtements dont une partie ou même l'ensemble du vêtement serait une pile solaire. Donc on pourrait mettre des piles solaires à des endroits qui étaient impossibles auparavant."

Pour l'instant, l'encre de Mario LECLERC convertit près de 8% des rayons solaires en énergie électrique. Son objectif c'est d'atteindre les 11%, c'est le rendement maximum que peut atteindre ce type de pile plastique.

M.L. : "On ne peut pas penser chauffer une maison, on n'a vraiment pas assez de puissance, donc l'idée c'est vers la microélectronique. Donc de fournir suffisamment d'énergie et de puissance pour votre IPod, votre IPhone, votre ordinateur ou votre téléphone cellulaire par exemple."

Dans le monde de l'énergie solaire, la grande rivale de la pile plastique reste le panneau solaire à base de Silicium. Celui-ci offre déjà un meilleur rendement, on parle de 15 à 20%, mais son grand désavantage, c'est qu'il est fragile, rigide et surtout très coûteux.

La grande révolution à base d'encre solaire, c'est ici à Boston aux Etats-Unis qu'elle prend tout son sens. Konaraka est une entreprise qui imprime les piles. Là où la pile solaire tire son grand avantage, c'est qu'elle est assez simple à produire et surtout bon marché.

On dirait du papier journal, pourtant l'encre est imprimée sur une feuille plastique mince, légère et flexible. La presse rotative produit 10 mètres de pile solaire à la minute.

Pour absorber efficacement les rayons solaires, l'encre doit avoir la bonne coloration. Parmi les teintes disponibles, les meilleurs rendements sont offerts par celles qui absorbent davantage les rayons solaires. Le bleu et le mauve sont les plus efficaces.

Du laboratoire aux presses de Konarka, l'impression d'une pile demande énormément d'ajustements. Le défi technique est important.

M.L. : "Il faut que ce soit parfait, donc il ne faut pas de défauts au niveau de l'impression et donc cela nécessite une grande qualité au niveau de l'encre, la qualité, la reproductibilité de votre encre et c'est vraiment la dessus que l'on travaille présentement."

Son équipe travaille aussi à résoudre un autre problème. Après 5 ans, les piles palissent au soleil et deviennent inefficaces. Pour y remédier, il faut trouver la façon de bloquer les rayons ultraviolets qui décolorent les pigments photosensibles de l'encre. Même s'il reste encore du travail à accomplir, des obstacles à contourner, le projet du plastique solaire va de l'avant.

A San Francisco, la pile solaire toute plastique n'est plus un rêve, elles alimentent déjà des abris bus. L'énergie produite permet à ce petit ordinateur d'actualiser l'horaire des autobus. Le soir venu, l'énergie emmagasinée permet d'éclairer l'abris bus.

Réunir le plastique et le soleil dans un seul et même projet, l'idée était vraiment lumineuse.

Journaliste : Danny LEMIEUX
Réalisatrice : Marièle CHOQUETTE
Emission : DECOUVERTE
Diffuseur : Radio-Canada.ca

Mots clés : polycarbazole, polymère photovoltaïque, cellule solaire en polymère, encre solaire, pile solaire, pile plastique
Article publié le 10/07/2011
 
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