Des chercheurs du CNRC [1] ont créé la cellule photovoltaïque organique (PVO) en polarisation inverse [2] la plus efficace au monde, battant un précédent record, établi il y a quelques mois à peine. Cet exploit pourrait accélérer l'adoption des dispositifs à PVO dans de nouvelles applications utilisant l'énergie solaire.
Recourant à un nouveau polymère développé par Jianping Lu en collaboration avec l'Université Laval, le CNRC a conçu une série de piles solaires organiques plus efficaces les unes que les autres. En novembre 2011, un laboratoire de certification indépendant des Etats-Unis a officiellement attesté que la cellule PVO en polarisation inverse mise au point par l'équipe convertit l'énergie avec une efficacité de 7,1%.
En septembre, le record précédent de 6,9% avait été établi par la société belge Imec, dont la cellule PVO en polarisation inverse possédait une ouverture de 0,08 cm2. Outre son rendement plus élevé, la cellule PVO du CNRC a une ouverture de 1,0 cm2, 12 fois plus grande. Or, "plus la surface active d'une pile photovoltaïque est grande, plus cette dernière est proche de la fabrication industrielle", a expliqué Ta-Ya Chu, du CNRC.
Le CNRC a commencé à s'intéresser aux dispositifs photovoltaïques en 2005. Trois ans plus tard, un consortium de recherche composé du CNRC, de l'Université Laval, de St-Jean Photochemicals et de la société américaine Konarka inc., recevait une aide financière de Technologies du développement durable Canada, fondation sans but lucratif créée par le gouvernement canadien. "Quand le projet a démarré, les cellules PVO n'avaient une efficacité que d'environ 3%. Leur rendement a plus que doublé en l'espace de quelques années", poursuit M. Lu.
Les piles solaires du CNRC sont faites de minces couches de plastique organique. Ces légères et souples pellicules sont ensuite "peintes" ou "imprimées" sur un revêtement plastique plus épais rappelant les acétates de rétroprojecteur. Il en résulte une pile que l'on peut rouler ou plier, comme une carte routière légère, robuste et portative.
Ces piles peuvent s'adapter à formes irrégulières (mallette, sac à dos, équipement militaire, tente, auvent, voire des bâtiments entiers), elles peuvent aussi être utilisées en revêtement pour fenêtre semi-transparent. Konarka inc., partenaire industriel du CNRC, vend déjà quelques produits qui intègrent les piles solaires souples.
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[1] Ye Tao est chef de l'Institut des Sciences des Microstrucutures du CNRC
[2] Les cellules PVO en polarisation inverse - ainsi baptisées parce qu'il y a inversion de l'anode et de la cathode - transforment habituellement moins bien la lumière en électricité que les cellules PVO classiques. Cependant, leur structure se prête davantage à la production de masse par le procédé rouleau à rouleau. En outre, les cellules PVO en polarisation inverse sont plus stables et sont moins dégradées par l'environnement que les cellules PVO ordinaires.