Aluminium photovoltaïque : l’incroyable technologie qui pourrait faire disparaître les panneaux solaires de nos toits

C’est le cœur de l’initiative allemande « Alu-PV », qui réunit plusieurs organismes dont l’Institut de recherche sur l’énergie solaire de Hamelin (ISFH), le MN Metall GmbH, le Baltic Renewable Partners et le Fraunhofer CSP. Le consortium a développé une méthode originale pour intégrer directement des modules photovoltaïques à des éléments de façade en aluminium, sans compromis sur l’esthétique ni sur la sécurité.

Un procédé par lamination

Pour concevoir les façades photovoltaïques, les chercheurs ont procédé via une méthode appelée « lamination ». Celle-ci consiste à assembler et sceller les différentes couches d’un panneau solaire grâce à la chaleur et à la pression. La technique a aussi été utilisée pour intégrer directement le module au métal.

Concrètement, le procédé repose sur un laminateur à plaque-membrane standard, opérant à 155 °C et 1 000 mbar, avec des couches de silicone pour compenser les différences de hauteur des profilés en 3D. C’est ce qui permet de coller directement le module sur des éléments de façade aux formes complexes, sans machine sur mesure.

Avant d’en arriver aux prototypes, il a fallu que les chercheurs surmontent différentes difficultés techniques. Car le fait d’assembler directement des cellules solaires sur l’aluminium pouvait provoquer des déformations, voire des fissures.

De plus, l’aluminium conduit l’électricité, ce qui rend tout contact direct avec les cellules potentiellement dangereux. L’équipe a dû trouver des moyens techniques pour résoudre ces deux grands problèmes, et elle y est parvenue.

Des performances au rendez-vous

Les tests réalisés sur les prototypes ont livré des résultats encourageants. Les cellules photovoltaïques ont affiché des performances comparables à celles de modules solaires conventionnels. Après fabrication, les modules ont aussi été soumis à une imagerie par électroluminescence, une technique qui révèle les fissures ou les défauts invisibles à l’œil nu potentiellement présents. Mais aucun dommage cellulaire n’a été détecté sur les prototypes.

Les performances et l’intégrité des systèmes ayant été validées, l’équipe vante également la flexibilité de conception de sa technologie. Plusieurs variantes géométriques ont été fabriquées : surfaces ondulées, en zigzag, rectangulaires, ainsi que des options de couleurs personnalisables. Les modules peuvent, de plus, atteindre deux mètres de longueur.

Pour l’instant, le consortium a fabriqué trois modules de démonstration sur des supports en aluminium anodisé de formes différentes. On reste donc au stade du prototype : aucune date ni aucun prix de commercialisation n’a été communiqué.

Autant de possibilités pour répondre ainsi aux attentes des architectes souvent réticents à adopter des solutions solaires qui contraignent leur créativité. « Les prototypes développés ne diffèrent d’un élément de façade classique que par deux connecteurs. Pour nous, c’est un facteur clé pour garantir l’acceptation par les installateurs », a d’ailleurs confié le chercheur Kevin Meyer à PV Magazine.

Évidemment, les questions de durabilité, de résistance aux cycles thermiques en conditions réelles, ou encore de coût de fabrication à l’échelle industrielle devront encore être étudiées. Mais les démonstrations techniques semblent déjà solides, de quoi mener potentiellement à la commercialisation.