Une équipe de recherche associant le spécialiste japonais de la chimie Toyobo Co. et le CEA a réussi à fabriquer de petites cellules photovoltaïques organiques (PVO) sur un substrat en verre. Celles-ci ont obtenu le meilleur rendement de conversion au monde dans une pièce sombre. Toyobo souhaite faire de ce matériau la source d'énergie sans fil pour l’Internet des Objets, à l’image des capteurs de température-humidité et de mouvement.
Toyobo a développé un matériau générateur d'énergie spécifique à la PVO afin de produire une puissance élevée à partir de sources lumineuses de pièces à faible luminosité, en utilisant des technologies de synthèse organique que l'entreprise a cultivées au cours de ses années de recherche sur la chimie fine. Le matériau peut se dissoudre facilement, même dans des solvants sans halogène, ce qui lui permet d'être appliqué uniformément sur un substrat et de produire de l'énergie de manière stable avec peu de différences individuelles.
Pour mettre le matériau en pratique le plus rapidement possible, Toyobo a mené des recherches conjointes avec le CEA-Liten pendant six mois à l’INES depuis juin 2019. Au cours de cette collaboration, Toyobo et le CEA ont réussi à fabriquer de petites cellules PVO sur un substrat en verre avec le meilleur rendement de conversion au monde en optimisant les solvants et la technique de revêtement.
Lors d'une expérience de vérification sous un éclairage au néon de 220 lux, équivalent à la luminosité d'une chambre noire, il a été confirmé que le produit testé avait atteint un rendement de conversion d'environ 25 %, soit 60 % de plus que celui des cellules solaires en silicium amorphe couramment utilisées pour les calculatrices de bureau. Bien qu'il soit plus complexe d'appliquer un matériau générateur d'énergie sur un film PET que sur un substrat en verre, les équipes ont également développé des prototypes de modules PVO sur un substrat de film PET d'une surface effective de 18 centimètres carrés. Le module a été capable de produire environ 130 microwatts sous le même éclairage.
Toyobo prévoit de proposer ce matériau, notamment aux fabricants de cellules solaires, sur la base du savoir-faire acquis de cette recherche conjointe. L'objectif est que ce matériau soit utilisé d'ici mars 2023 essentiellement comme source d'énergie sans fil pour les capteurs de température-humidité et de mouvement.
Article rédigé par Georges Simmonds pour RT Flash
