Ces dernières années, de nombreuses recherches ont été menées pour découvrir comment produire de l'électricité à partir de sources renouvelables .L'Italie a joué un rôle de premier plan dans l'étude des nouvelles technologies.
Étant donné la quantité de lumière solaire qui passe à travers les vitres des fenêtres, l'idée d'essayer de la stocker pour utiliser son énergie n'est pas nouvelle.
Le problème est que les luminaires doivent également remplir l'une de leurs principales tâches, qui est de laisser passer la lumière pour éclairer les pièces. Il fallait donc trouver un matériau capable de ne pas bloquer le chemin du rayonnement lumineux, mais en même temps de produire une énergie propre, comme c'est le cas des cellules photovoltaïques traditionnelles. Bref, il fallait un matériel "intelligent".
Une équipe de recherche entièrement italienne a réussi .
Panneaux photovoltaïques en graphène fabriqués en Italie
L'étude, publiée dans la revue scientifique internationale Nanoscale, est le résultat de la collaboration entre le groupe de recherche Laboratoires de graphène de l'Institut italien de technologie (IIT) de Gênes, dirigé par Francesco Bonaccorso, et le Pôle Solaire Organique Région Latium (CHOSE) de l'Université de Rome Tor Vergata, dirigé par Aldo Di Carlo. Cette technologie a été développée dans le cadre du projet phare Graphene, dans lequel l'Union européenne a investi 1 milliard d'euros pendant 10 ans.
Les chercheurs ont mis au point un module solaire en graphène d'environ 50 centimètres carrés, le plus grand jamais réalisé avec ce nouveau matériau.
Le prototype est basé sur la technologie des cellules solaires sensibilisées par des colorants (DSSC), déjà utilisée pour les panneaux traditionnels, mais la nouveauté est de remplacer le graphène par du platine.
Le DSSC est une technologie qui emploie des scientifiques du monde entier et qui est considérée comme une sorte de "terre promise" de l'industrie. Tout récemment, par exemple, certains chercheurs chinois l'utilisent pour fabriquer des panneaux photovoltaïques qui peuvent produire de l'énergie même lorsqu'il pleut.
Le graphène est un matériau très fin (il a l'épaisseur d'un atome de carbone) dérivé du graphite et a une grande capacité à absorber la lumière du soleil ; il est plus résistant que l'acier mais aussi flexible, transparent et très léger.
Pour ces raisons, il est considéré comme le matériau du futur et a longtemps été conçu pour être utilisé pour fabriquer des panneaux capables de capter la lumière et la chaleur.
La solution trouvée par les scientifiques italiens réduit le coût des matériaux jusqu'à 10 000 fois, puisque le graphène est beaucoup moins cher que le platine, tout en maintenant des rendements énergétiques comparables à ceux obtenus avec le platine.
Le graphène, sous forme d'encre, a été appliqué sur les panneaux par pulvérisation, une méthode facilement reproductible même à l'échelle industrielle, donc sans nécessiter d'investissements importants pour construire de nouvelles machines ou infrastructures.
Avec quelques changements supplémentaires, les rendements énergétiques devraient encore s'améliorer, tout en maintenant les coûts à un niveau très bas.
En fait, pour l'instant, un électrolyte (iodure) idéal pour le platine mais pas pour le graphène a été utilisé pour le prototype développé.
En revanche, le développement d'un électrolyte spécifique au graphène permettrait d'améliorer considérablement les performances énergétiques.
Les fenêtres équipées des nouveaux panneaux photovoltaïques en graphène peuvent donc surmonter l'un des principaux problèmes de la technologie photovoltaïque, celui de l'esthétique.
En fait, les panneaux sont semi-transparents et complètement similaires au verre d'une fenêtre normale. Ils pourraient donc être utilisés pour les fenêtres d'un appartement, ce qui permettrait de l'éclairer correctement et, en même temps, de produire suffisamment d'électricité pour la consommation d'une famille moyenne.
La découverte permettrait ainsi une excellente économie de consommation d'énergie, notamment pendant la période estivale.
Le prototype créé par l'équipe de chercheurs peut être admiré en direct lors de la prochaine édition du Hub technologique, l'événement professionnel des technologies innovantes du futur qui se tiendra à Milan du 7 au 9 juin.
