Des scientifiques suédois et chinois ont mis au point des cellules solaires organiques optimisées pour convertir la lumière ambiante en électricité. Elles produisent peu d’énergie, mais c’est probablement suffisant pour nourrir les millions de produits que l’Internet des objets va mettre en ligne. Explications.
Vous vous souvenez certainement de cette blague concernant les éoliennes. Si elles vous gênent dans le paysage, il n’y a qu’à les enterrer. On pourrait faire la même avec les panneaux solaires. S’ils vous dérangent sur le toit, vous n’avez qu’à les installer à l’intérieur de votre maison. Sauf que là , ce n’est plus une blague. Figurez-vous que  des chercheurs de Pékin (Chine), dirigés par Jianhui Hou, et de Linköping (Suède), dirigés par Feng Gao, ont mis au point une nouvelle combinaison de matériaux, avec une composition soigneusement déterminée, à utiliser comme couche active dans une cellule solaire organique. La combinaison absorbe exactement les longueurs d’onde de la lumière qui nous entourent dans nos salons, nos cuisines, à la bibliothèque et au supermarché.
Alimenter l’Internet des Objets
Au fur et à mesure que l’Internet des objets se développe, vont germer des millions de produits en ligne, à la fois dans les espaces publics et à domicile. Nombre de ces capteurs permettront de détecter et de mesurer l’humidité, les concentrations de particules, la température et d’autres paramètres. Pour cette raison, la demande de sources d’énergie renouvelables de petite taille et bon marché augmente rapidement, afin de réduire le besoin de remplacement fréquent et coûteux de batteries et de piles.
C’est là que les cellules solaires organiques entrent en jeu. Non seulement elles sont flexibles, peu coûteuses à fabriquer et adaptées à la fabrication de grandes surfaces dans une presse à imprimer. Elles présentent un autre avantage: la couche absorbant la lumière est constituée d’un mélange de matériaux donneurs et accepteurs, ce qui offre une grande souplesse dans l’accord des cellules solaires, de sorte qu’elles sont optimisées pour différents spectres – pour une lumière de différentes longueurs d’onde.
Des travaux prometteurs
Les chercheurs ont ainsi décrit deux variantes d’une cellule solaire organique dans un article de Nature Energy, l’une d’elles ayant une surface de 1 cm² et l’autre de 4 cm². La plus petite cellule solaire a été exposée à la lumière ambiante à une intensité de 1 000 lux. Les chercheurs ont constaté que 26,1% de l’énergie de la lumière était convertie en électricité. La cellule solaire organique fournit une haute tension supérieure à 1 V pendant plus de 1000 heures sous une lumière ambiante variant entre 200 et 1000 lux. La plus grande cellule solaire a toujours maintenu une efficacité énergétique de 23%.
Feng Gao déclare : «Ces travaux sont très prometteurs pour les cellules solaires organiques largement utilisées dans notre vie quotidienne pour alimenter l’internet des objets», déclare Feng Gao, maître de conférences à la division d’électronique biomoléculaire et organique de l’université de Linköping. ”Nous sommes convaincus que l’efficacité des cellules solaires organiques sera encore améliorée pour les applications de lumière ambiante dans les années à venir, car il reste encore beaucoup à faire pour optimiser les matériaux utilisés dans ce travail” poursuit Jianhui Hou, professeur à l’Institut de chimie, Académie chinoise des sciences.
