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Smart buildings 04/11/2020

Thermochromique et photovoltaïque : l’avenir du vitrage intelligent

Le soleil, cette source d’énergie précieuse, au potentiel quasi infini… mais qui a aussi ses limites. (credit: Dennis Schroeder, NREL)

Des chercheurs sont parvenus à créer un film photovoltaïque produisant de l’énergie tout en préservant la fraîcheur des bâtiments.

Intermittent par définition, le solaire s’avère même parfois paradoxal : dans le cas du vitrage photovoltaïque, par exemple, la source-même de l’électricité peut devenir l’une des principales raisons de sa consommation.

Aux États-Unis, les bâtiments — qu’ils soient résidentiels ou commerciaux — consomment 74% de l’électricité nationale ; parmi les usages particulièrement énergivores, on compte la climatisation… mise en marche le plus souvent pour rafraîchir des pièces trop exposées au soleil !

En dotant le vitrage solaire d’une technologie de transition qui lui confère la capacité de s’assombrir lorsqu’il est exposé à la chaleur du soleil, des chercheurs sont parvenus à créer un film photovoltaïque produisant de l’énergie tout en préservant la fraîcheur des bâtiments. C’est dans la revue Nature Communications que des scientifiques du Laboratoire national des énergies renouvelables du ministère américain de l’Énergie (NREL) ont présenté leur solution photovoltaïque thermochromique nouvelle génération, à même de réduire l’utilisation de la climatisation, même par grand soleil.



En quoi consiste cette découverte ?

  • Le vitrage se compose de trois matériaux différents : une fine couche de pérovskites aux halogénures métalliques et formamidinium (MHP) sous la forme de film, placé entre deux panneaux de verre, ainsi qu’un solvant injecté entre les épaisseurs.
  • Tant que la lumière, et par extension la chaleur, ne sont pas trop fortes, l’humidité ne change pas et le film reste transparent. Mais lorsque la température atteint entre 35 °C et 46 °C et que le solvant se vaporise, les cristaux de pérovskite se réorganisent en trois assemblages différents, formant ainsi selon la chaleur une palette de couleurs allant du jaune au marron, plus ou moins photofiltrante.
  • La production d’électricité commence lorsque le film se teinte (en quelques secondes seulement) pour un rendement pouvant atteindre 4,69%.
  • L’équipe de scientifiques espère développer un prototype de vitre utilisant cette nouvelle technologie d’ici un an. Il leur faudra avant tout déterminer plus précisément combien de fois ce vitrage thermochromique est capable de se convertir ainsi en générateur d’électricité.

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