Une équipe de recherche a développé avec succès un nouveau paramètre, FoMLUE, pour évaluer le potentiel des matériaux photoactifs dans la technologie des cellules photovoltaïques organiques semi-transparentes (ST-OPV), posant ainsi une base solide pour leur application commerciale à grande échelle dans les bâtiments, les véhicules à énergie renouvelable et les serres agricoles.

Les cellules solaires transparentes, intégrables dans les fenêtres ou les écrans, présentent un potentiel révolutionnaire dans le domaine des énergies renouvelables. Cependant, équilibrer la transparence et l’efficacité de conversion d’énergie reste un défi majeur. Les ST-OPV, grâce à leur capacité à générer efficacement de l’électricité tout en offrant un design esthétique, suscitent un vif intérêt. Leur absorption discrète, leur production à faible coût et leur durabilité environnementale en font des candidates idéales pour les applications photovoltaïques intégrées aux bâtiments (BIPV). L’équipe a amélioré l’efficacité et la stabilité des ST-OPV en combinant différents matériaux et des techniques d’ingénierie avancées, tout en préservant l’attrait visuel des bâtiments.

L’étude a introduit le paramètre sans dimension FoMLUE, qui analyse l’absorbance normalisée des matériaux, en tenant compte de la transmission visuelle moyenne, de la bande interdite et de la densité de courant, pour sélectionner une série de matériaux photoactifs classiques. Les ST-OPV basées sur les trois matériaux ayant les valeurs FoMLUE les plus élevées ont démontré une meilleure isolation thermique, une stabilité opérationnelle accrue, et une efficacité d’utilisation de la lumière de 6,05 %. L’étude a également révélé l’impact des facteurs géographiques sur les performances des ST-OPV, montrant, à travers des simulations de puissance et des évaluations des charges thermiques des bâtiments, que les régions chaudes en été et douces en hiver sont les plus adaptées pour l’installation de fenêtres ST-OPV. Le professeur Gang Li conclut : « Les fenêtres solaires offrent de nouvelles possibilités pour le déploiement des BIPV, et les ST-OPV performantes démontrent leur multifonctionnalité et leur adaptabilité géographique pour la construction de fenêtres intelligentes, durables et économes en énergie. »