Les modules photovoltaïques organiques pourraient coûter moins cher que leurs équivalents en silicium, mais les performances obtenues à ce jour restent insuffisantes. Un consortium européen constitué de groupes de recherche et d'entreprises industrielles a récemment procédé à la démonstration de modules solaires organiques de forme libre dans trois applications spécifiques pour l'intérieur et l'extérieur dont les résultats devraient contribuer à changer le regard sur cette nouvelle technologie.

Durant ses trois années de recherche intensive, le consortium ARTESUN a eu un seul objectif: développer des matériaux haute performance permettant de produire de manière économique et sans traitement sous vide des modules photovoltaïques organiques offrant un rendement de plus de 15 %. La taille et le format de ces modules devaient être adaptables afin qu'ils puissent être utilisés dans un large éventail d'applications.

Dans un communiqué de presse publié fin décembre 2016, les partenaires du projet ont annoncé avoir réussi à produire plusieurs types de modules solaires organiques en utilisant de nouvelles techniques de revêtement et impression sans traitement sous vide par addition rouleau à rouleau (R2R).

En combinant de nouveaux matériaux de couche active et d'électrode à des techniques de revêtement et d'interconnexion de modules, l'équipe a développé des modules de démonstration de petite et grande surface et de forme variable ciblant trois différents secteurs et applications.

L'un de ces trois cas d'utilisation consistait à produire des étiquettes RFID dans lesquelles la batterie est remplacée par un module solaire organique de la taille d'une carte de crédit. Le module alimente toutes les communications sans fil entre l'étiquette RFID et son lecteur, ainsi que le dispositif de capteur intégré. Ce dispositif innovant est parfaitement adapté à une utilisation dans les véhicules et bâtiments.

«L'électronique auxiliaire, notamment le stockage d'énergie grâce à un super-condensateur associé à une protection contre les surtensions, est intégrée à l'étiquette RFID pour garantir un fonctionnement jusqu'à une journée complète dans des conditions de faible luminosité», indique le communiqué de presse. «L'étiquette peut détecter la température ambiante intérieure, qui est surveillée sans fil à l'aide d'un lecteur portable. À l'extérieur, un véhicule peut être identifié sans fil au moyen d'un lecteur fixe alimenté par énergie solaire à une distance de lecture multipliée par 10 par rapport à un fonctionnement passif.»

Un deuxième cas d'utilisation présenté consistait en un module d'antenne solaire organique souple rappelant la forme d'une fleur. Fabriqué par héliogravure, le module peut alimenter une radio et un capteur environnemental dans un réseau de capteurs sans fil distribués. Optimisé pour fonctionner sous des intensités lumineuses basses ou variables, le système est, selon le consortium, adapté à une surveillance environnementale précise, autonome et à distance telle que celle requise dans les applications agricoles.

Enfin, l'équipe a développé des modules de grande surface qu'elle a assemblés dans un élément de façade vitré destiné à être intégré à des bâtiments. L'élément BIPV (photovoltaïque intégré au bâtiment) de 1610 mm x 380 mm peut être intégré en tant que façade ventilée dans des éléments structurels bien définis. «L'acceptabilité potentielle du marché, en termes de propriétés subjectives globales (robustesse, couleur, conception, réflexion, etc.) a été testée par un panel d'experts de l'inspection visuelle, et a produit des scores de 0 à 10. Les résultats révèlent un excellent taux d'acceptation global compris entre 7 et 8 pour ce produit BIPV», souligne l'équipe du projet.

Sous la conduite de VTT, le consortium espère grâce à ces produits apporter un avantage concurrentiel aux PME européennes participantes.

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Source : CORDIS
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