Des fenêtres qui produisent du courant électrique


Au Japon, les piles solaires s’immiscent jusque dans les fenêtres des bâtiments. On peut désormais voir et se chauffer grâce à l’électricité produite par les vitres.

L’hôtel de ville d’Ota, dans la préfecture de Gunma (au nord de Tokyo), est construit sur treize niveaux. Au sud et à l’ouest de la façade, une partie des vitres semblent teintées : ce sont les 450 « fenêtres génératrices d’électricité ». D’une puissance de 15 kW, elles ont fait leur apparition à Ota il y a trois ans. L’année dernière, les fenêtres ont fourni 0,3 % de l’électricité consommée par la mairie – une maigre participation, suffisante toutefois pour faire la publicité des services de protection de l’environnement. « Comme les panneaux solaires sont généralement sombres, beaucoup s’étonnent de la clarté des fenêtres. En été, elles contribuent également à atténuer les rayons du soleil », nous a expliqué Tsuyoshi Ojima, du service de l’administration des biens publics et des adjudications de la ville.

L’inventeur du procédé est l’entreprise Sanyo Electric. Une mince couche de photopile au silicium amorphe est comprimée entre deux feuilles de verre. Ce film est percé d’une infinité de petits trous de 1 mm de diamètre, procurant une réelle impression de transparence. La superficie globale des trous représente environ 30 % de celle du panneau. Bien que la lumière extérieure soit légèrement assombrie, la vue ne donne pas l’impression d’être bouchée dès qu’on s’éloigne de la fenêtre.

La plupart des piles solaires sont fabriquées à partir de feuilles de silicium monocristallin extraites d’un lingot et difficiles à travailler. Les piles au silicium amorphe, quant à elles, sont obtenues par la méthode dite « de dépôt chimique en phase vapeur » (DCV). Celle-ci consiste à créer un film en déposant un composé de silicium à l’état gazeux sur un support de verre, avant de le percer de trous. Le DCV se caractérise par une grande malléabilité lors de sa mise en œuvre et a l’avantage d’offrir un silicium plus lisse que celui extrait des lingots, ce qui permet de ne pas obstruer le passage de la lumière. On utilise un support en plastique pour l’opération, qui a lieu à faible température (300 C°). Les piles solaires sont ensuite appliquées sur des parois qui peuvent être incurvées. Fuji Electric a ainsi conçu l’an dernier une pile cousue sur des vêtements et destinée à recharger les téléphones portables.

L’ÉNERGIE SOLAIRE : DIX FOIS PLUS CHÈRE QUE LE NUCLÉAIRE

Avec un rendement de 6 à 9 %, la filière du silicium amorphe est moitié moins productive que la filière du silicium monocristallin. Le prix pose également un problème : par rapport à sa performance électrique, le coût du silicium amorphe est au minimum dix fois plus élevé que celui de l’autre filière. C’est pourquoi seuls une quinzaine de bâtiments ont opté pour la transparence. Toutefois, la quantité de matière première utilisée (le silicium) est cent fois moins importante que dans le cas du silicium monocristallin, ce qui devrait entraîner d’importantes réductions de coût dans l’avenir. « Si le produit commence à être largement utilisé, sa fabrication en série permettra de faire baisser les prix de manière significative », espère Masahiko Hasunuma, directeur du département énergies propres de Sanyo Electric Soft Energy [du groupe Sanyo Electric]. En attendant, une troisième filière, mixte, pallie les défauts des deux premières en insérant une couche de silicium monocristallin entre deux feuilles de silicium amorphe. Ce type de panneau est déjà utilisé pour les couvertures de toits de maison.

En 1999, le Japon est devenu le premier pays producteur de piles solaires du monde. Dans le cadre de sa politique de lutte contre le réchauffement de la planète, le gouvernement a l’intention de multiplier par vingt la quantité d’électricité produite par l’énergie solaire d’ici dix ans. Sa première tâche sera d’en réduire le coût de production, actuellement dix fois supérieur à celui de l’énergie nucléaire. Mais Masahiko Hasunuma est optimiste. « Dans cent ans, cette nouvelle énergie couvrira plus de la moitié des besoins. C’est l’objectif de notre laboratoire. Le temps où l’avancée technologique permettra de poser des panneaux solaires sur toutes les façades des bâtiments est proche. »

Auteur : Hisatoshi Kabata

Source : www.courrierinternational.com

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