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Posté par Redbran le Lundi 11/06/2018 à 12:00
Les cellules solaires souples alimenteront-elles un jour vos appareils?
Des chercheurs de Montréal et de Finlande se penchent sur les défis que posent la production et la commercialisation à grande échelle de cette technologie expérimentale.


Cellule solaire souple.
CRÉDIT: UNIVERSITÉ AALTO (FINLANDE).

Pourrez-vous un jour (Le jour ou la journée est l'intervalle qui sépare le lever du coucher du Soleil ; c'est la période entre deux nuits, pendant laquelle les rayons du Soleil éclairent le ciel. Son début (par rapport à...) recharger votre appareil mobile, votre voiture ou même vos vêtements à l'aide de cellules solaires souples? Des chercheurs de l'Université Aalto, en Finlande, et de l'Université de Montréal (Montréal est à la fois région administrative et métropole du Québec[2]. Cette grande agglomération canadienne constitue un centre majeur du commerce,...) étudient les possibilités de produire et de commercialiser à grande échelle (La grande échelle, aussi appelée échelle aérienne ou auto échelle, est un véhicule utilisé par les sapeurs-pompiers, et qui emporte une échelle escamotable de grande hauteur. Le terme...) cette technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) expérimentale ( En art, il s'agit d'approches de création basées sur une remise en question des dogmes dominants tant sur le plan formel, esthétique, que sur le plan...), tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en travaillant sur les difficultés qui doivent être résolues au préalable, notamment son incidence sur l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et artificiels au sein duquel se déroule la vie humaine. Avec les enjeux écologiques actuels, le terme environnement tend actuellement à prendre une...).

Pour que les cellules électroniques soient viables à l'échelle industrielle, il faudrait les produire au moyen d'un processus rouleau à rouleau, c'est-à-dire sur des rouleaux de feuilles de plastique ou de métal (Un métal est un élément chimique qui peut perdre des électrons pour former des cations et former des liaisons métalliques ainsi que des liaisons ioniques dans le cas des...) flexible, selon les chercheurs. L'impression par jet d'encre permettrait l'insertion précise de la couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s) donnée(s).) et des composantes électrolytes.

La problématique de l'encapsulation

L'encapsulation d'une cellule flexible présente également un défi de taille. Une encapsulation insuffisante pourrait entraîner une fuite de l'électrolyte liquide (La phase liquide est un état de la matière. Sous cette forme, la matière est facilement déformable mais difficilement compressible.) ou l'infiltration d'impuretés dans la cellule, ce qui réduirait considérablement la durée de vie (La vie est le nom donné :) de l'appareil.

"Les cellules solaires souples sont généralement fabriquées sur des feuilles de métal ou de plastique, qui comportent leur lot de risques: le métal peut rouiller, tandis que le plastique peut laisser de l'eau (L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la Terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus.) ou des impuretés s'infiltrer", affirme Kati Miettunen, gestionnaire de projet (Un projet est un engagement irréversible de résultat incertain, non reproductible a priori à l’identique, nécessitant le concours et l’intégration d’une grande...) au Département de bioproduits et de biosystèmes de l'Université Aalto.

De plus, des innovations seront nécessaires pour fusionner les substrats (bases matérielles servant de support), puisque les techniques habituelles comme le collage de frittes de verre (Le verre, dans le langage courant, désigne un matériau ou un alliage dur, fragile (cassant) et transparent au rayonnement visible. Le plus souvent, le verre est constitué...) utilisées actuellement dans la fabrication des écrans plats et d'autres appareils ne conviennent pas aux cellules souples.

La durée de vie des appareils comme enjeu

"Pour commercialiser les cellules souples, il faudra également faire en sorte que la durée de vie des appareils soit suffisante par rapport à l'énergie (Dans le sens commun l'énergie désigne tout ce qui permet d'effectuer un travail, fabriquer de la chaleur, de la lumière, de produire un mouvement.) requise pour les fabriquer, de façon que les cellules solaires ne se dégradent pas avant d'avoir produit plus d'énergie qu'il en aura fallu pour les concevoir", ajoute Jaana Vapaavuori, nouvelle professeure adjointe au Département de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à l'instar de la physique et de la biologie avec lesquelles elle partage des espaces d'investigations...) de l'Université de Montréal.

Selon Mme Miettunen, qui collabore avec le Département de chimie de l'UdeM dans ses recherches, les découvertes issues de l'utilisation des biomatériaux ou des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) hybrides, tels que la pâte de bois comme substrat pour les cellules, pourraient nous permettre de réaliser des progrès à l'avenir. En effet, la capacité naturelle de ces matériaux à filtrer les impuretés pourrait bien fonctionner pour les cellules solaires.


La professeure Jaana Vapaavuori montre un échantillon de cellule solaire souple.

À propos de cette étude

"Mass-Production of Flexible Solar Cells: Challenges in Durability and Environmental Impact", Wiley Advanced Science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au...) News (NeWS est un système de fenêtrage conçu par James Gosling (qui a contribué à Java) et introduit par Sun Microsystems à la fin des années 1980 n'a pas connu de succès mais...), 3 juin 2018.

Article scientifique (Un scientifique est une personne qui se consacre à l'étude d'une science ou des sciences et qui se consacre à l'étude d'un domaine avec la rigueur et les méthodes scientifiques.): Miettunen K, Vapaavuori J, Poskela A, Tiihonen A, Lund PD. "Recent progress (Le Progress est un véhicule spatial développé en 1978 dans le cadre du programme spatial soviétique et qui est depuis, utilisé pour ravitailler les stations spatiales situées en orbite basse. Déployé...) in flexible dye solar cells". WIREs Energy and Environment, 22 mai 2018. doi.org/10.1002/wene.302 http://www.doi.org/10.1002/wene.302

Cette étude a été financée par le Banting Postdoctoral Fellowship, Tiina and Antti Herlin Foundation et Koneen Säätiö.

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Source: Université de Montréal - http://www.umontreal.ca/
 
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