3-2-3 Améliorations du support :
- Des cellules solaires peintes sur de l'acier
plat :
Une équipe du Centre de recherche sur les
matériaux de la Faculté de Sciences de l?Ingénieur de
l?Université de Swansea (Pays de Galles) [42] coordonne un projet de
recherche visant à déposer de façon industrielle des
cellules solaires sur des feuilles d?acier plat. L?objectif est d?utiliser les
bardages et toits en acier des bâtiments pour produire de
l?électricité.
Pour cela, les scientifiques britanniques, en collaboration
avec le groupe sidérurgique britannique Corus, travaillent sur des
cellules solaires sensibilisées à colorant qu?ils souhaiteraient
peindre par spray sur le substrat acier.
Le groupe de l?Université de Swansea collabore depuis
de nombreuses années avec l?industrie sidérurgique britannique,
notamment avec le groupe Corus (qui possède d?ailleurs deux usines
à proximité de Swansea, à Llanelli et Port Talbot). C?est
en travaillant sur la durabilité de l?acier et de ses revêtements,
et notamment des peintures à base de pigments de dioxyde de titane, que
les chercheurs gallois ont eu l?idée de créer une peinture qui
fonctionne comme une cellule solaire sensibilisée à colorant. Ils
souhaiteraient exploiter la même technologie que celle actuellement
utilisée en aciérie par Corus et qui consiste à peindre
les feuilles d?acier en les passant entre des
rouleaux. Les scientifiques espèrent atteindre ainsi un
rendement compris entre 30 et 40 m2 par minute.
Un financement de recherche, alloué par le Welsh Energy
Research Center (WERC, le Centre gallois de recherche en énergie) du
gouvernement de l?Assemblée galloise, a permis à l?équipe
galloise d?étudier, en collaboration avec Corus, la faisabilité
d?un tel système. Les résultats obtenus ont mené à
un financement de plus de 1,5 million de livres (environ 1,9 million d?euros)
accordé par le conseil de recherche Engineering and Physical Sciences
Research Council (EPSRC) à un consortium composé de
l?Université de Swansea, de l?Université de Bangor, de
l?Université de Bath et d?Imperial College London.
Toutefois, l?application continue de cellules solaires
sensibilisées à colorant sur des feuilles d?acier pose
d?importants défis scientifiques, au moins dans quatre domaines : -Le
développement de couches sensibilisées actives de dioxyde de
titane nanostructuré présentant de bonnes
propriétés d?adhésion et compatibles avec une application
à grande vitesse.
-Le développement d?un électrolyte approprié
et qui élimine les composants volatiles et les problèmes
d?étanchéité associés.
-L?optimisation de l?efficacité de collecte et du design
de la contre-électrode.
-La durabilité et la compatibilité des
matériaux afin d?assurer une durée de vie opérationnelle
raisonnable en extérieur (ceci inclut en particulier le
développement de couches barrières appropriées pour
prévenir la corrosion du substrat d?acier).
-Les compétences sont réparties entre les
différents partenaires du consortium : cellules solaires
sensibilisées à colorant pour Imperial College,
photoélectrochimie pour l?Université de Bath, dépôt
de matériaux et chimie de surface pour l?Université de Bangor et
développement du revêtement de l?acier pour l?Université de
Swansea.
Les installations de revêtement de CorusColors, la
division spécialisée du groupe Corus, produisent un million de
tonnes par an de produits à base d?acier peint, ce qui correspond
à environ cent millions de m2 de toits et de bardages. Les
chercheurs gallois estiment que, en revêtant cette surface de
matériel photovoltaïque et en supposant un taux de conversion de 5
%, on pourrait générer une puissance annuelle de 450 Gigawatts,
soit l?équivalent de 50 fermes éoliennes.
62
L?équipe est déjà parvenue à
peindre de petites cellules de démonstration sur un substrat acier et
espère être en mesure de produire une cellule commerciale dans les
deux ans et demie à venir. [43-45].
| 
