Un groupe de recherche de l’Université de Nanjing, dirigé par le chercheur Dewei Zhang, a développé un concentrateur solaire transparent, de type diffractif (CUSC), qui pourrait faciliter la démocratisation de l’énergie solaire photovoltaïque dans les milieux urbains. Celui-ci a effectivement l’avantage d’être compatible avec les vitrages existants. De plus, cette solution innovante est peu encombrante. Elle est constituée de films à cristaux liquides cholestériques (CLC) capables de manipuler la lumière de manière sélective. Il s’agit de films multicouches fabriqués suivant des techniques de photoalignement et de polymérisation. Leur rôle est de diffracter la lumière polarisée circulairement. De cette façon, l’énergie lumineuse est guidée vers les bords de la fenêtre, où des cellules photovoltaïques discrètement intégrées captent cette énergie pour la convertir en électricité. Pour évaluer les qualités de la nouvelle conception, les chercheurs chinois ont développé un prototype de 2,5 cm de diamètre.
Lors des tests en laboratoire, le modèle de démonstration a démontré sa capacité à alimenter directement un petit ventilateur de 10 mW sous la lumière du soleil. Ce résultat, bien que modeste, illustre le potentiel de la technologie à générer de l’énergie à partir de surfaces vitrées sans compromettre leur transparence. Les chercheurs ont également modélisé les performances d’une fenêtre de deux mètres équipée du CUSC. Selon leurs calculs, cette surface pourrait concentrer la lumière jusqu’à 50 fois, réduisant ainsi de 75 % le nombre de cellules photovoltaïques nécessaires pour une production équivalente. En plus de son efficacité, le dispositif conserve une transmittance moyenne de 64,2 % et un indice de rendu des couleurs de 91,3, garantissant une visibilité et une clarté optimales.
L’un des grands avantages du CUSC réside dans sa capacité à être appliqué directement sur les fenêtres existantes. Cette caractéristique rend la technologie particulièrement adaptée aux rénovations énergétiques dans les zones urbaines, où l’espace est limité et les contraintes esthétiques importantes. En intégrant la production d’énergie solaire dans les éléments architecturaux déjà présents, le concentrateur offre une solution élégante et durable pour réduire l’empreinte carbone des bâtiments. D’après le professeur Wei Hu, membre de l’équipe de recherche, cette innovation représente une stratégie réaliste et évolutive pour favoriser la transition énergétique sans altérer l’apparence des infrastructures.
Science Alert : https://www.sciencealert.com/scientists-create-clear-coating-to-invisibly-turn-windows-into-solar-panels
