Record de rendement à 9,8% pour une cellule photovoltaïque organique

03/01/2012

Photovoltaïque organique tandem

Film photovoltaïque organique avec oligomères en tandem

La société allemande Heliatek a battu en décembre 2011 le record de rendement pour des cellules solaires organiques en atteignant 9,8% de conversion de l’énergie solaire en électricité.

La société n’en est pas à son premier exploit, c’est déjà la troisième fois qu’elle bat le record mondial de rendement pour du photovoltaïque organique.

Pour arriver à ce rendement exceptionnel, la société utilise des cellules photovoltaïques organiques dites en tandem. En fait, 2 cellules solaires sont empilées pour récupérer un plus large spectre de la lumière et ainsi produire plus d’électricité.

La technique est à rapprocher avec celle utilisée pour les panneaux photovoltaïques triple jonction dont le rendement est récemment passé à un record de 36,9% sans utilisation de concentrateur de lumière.

Mais à la différence du très onéreux photovoltaïque triple jonction, le photovoltaïque organique en tandem peut être produit à très bas coût et conserve une grande finesse avec seulement 500 nm d’épaisseur.

En outre, la société Heliatek utilise des oligomères (molécules de petite taille) et non des polymères (molécules de grande taille) comme la plupart des entreprises spécialisées dans le photovoltaïque organique. Heliatek est ainsi la seule société solaire au monde utilisant un dépôt de petites molécules avec des procédés à basse température. Une méthode pourtant largement adoptée pour la réalisation de LED organiques (OLED).

Le procédé de dépôt à basse température permet de réduire les coûts énergétiques de production et permet d’utiliser un substrat en plastique au lieu d’un substrat verrier. Ceci permet de produire en masse et à bas coût des films photovoltaïques organiques légers (0,5 kg / m²), flexibles et semi-transparents.

Photovoltaïque organique commercialisé dès 2012

Le record de rendement de 9,8% obtenu sur un mini panneau solaire organique de 1 cm² a été validé par le laboratoire CalLab de l’institut Fraunhofer ISE de Fribourg en Brisgau en Allemagne. Si la société Heliatek espère à terme atteindre un rendement de 15%, elle prépare déjà la production industrielle d’une première génération de cellules solaires organiques pour le second semestre 2012.

Les améliorations ayant permis ce nouveau record de 9,8% en laboratoire devraient permettre d’atteindre 9% de rendement pour un panneau solaire organique de taille standard. Le processus de fabrication industriel intégrera ces améliorations petit à petit pour arriver à ce niveau de performance exceptionnel pour du photovoltaïque plastique.

A terme, la société espère commercialiser ses cellules solaires organiques haute performance pour des domaines exploitant peu le solaire jusqu’à présent : les façades et les fenêtres BIPV. En effet, les caractéristiques du solaire organique (efficace même en luminosité diffuse, léger, mince, flexible, pas cher et possiblement transparent) permettent de nouveaux usages.

Nous verrons donc bientôt des murs photovoltaïques et des fenêtres solaires.

Des spécialistes s’accordent pour dire que le photovoltaïque organique pourra envahir notre quotidien grâce à son coût de production très faible dès lors qu’il atteindra 10% de rendement. Nous y sommes presque !

Un peu plus...

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