Comment cette façade solaire transparente produit de l’électricité ?

Les murs-rideaux photovoltaïques sont parfois critiqués pour leur effet d’ombrage réduisant la luminosité et la vue depuis l’intérieur des locaux. Des chercheurs ont ainsi conçu une solution novatrice afin de contourner ce problème. Ils proposent une alternative permettant d’optimiser l’entrée de la lumière et d’offrir une vue claire vers l’extérieur, en plus de générer de l’électricité.

C’est une équipe d’universitaires chinois qui a élaboré cette nouvelle méthode de conception de murs rideaux photovoltaïques. Dans leur technique, le mur est segmenté en différentes sections, chacune ayant un degré d’opacité distinct. Cette ingénieuse configuration équilibre habilement l’éclairage naturel, la vue panoramique et la production d’électricité. La clé de cette réussite réside dans l’ajustement précis de l’opacité de chaque section, déterminée par la densité des cellules solaires qui la recouvrent.

La solution est également optimisée pour une bonne isolation thermique grâce à une technologie sous-vide intégrée. Autrement dit, le mur rideau contient, dans sa composition, un espace où presque tout l’air a été retiré. Cela permet d’obtenir un vide, un isolant naturellement efficace, car il ne contient presque pas de particules pour transférer la chaleur. Cette technologie devrait donc avoir un potentiel d’économie d’énergie en raison de ses performances d’isolation.

Qu'est-ce qu'un mur-rideau ?

Un mur rideau ou façade rideau désigne l’habillage extérieur d’un bâtiment, n’ayant aucun rôle porteur dans la structure de l’immeuble. Il s’agit quasi systématiquement de vitres supportées par un squelette, lui-même fixé à la structure du bâtiment. Ci-contre : assemblage de la façade vitrée de la tour CMA-CGM à Marseille / Image : Elvire.R. – Flickr CC.

Une bonne disposition des cellules solaires

Le mur rideau photovoltaïque est conçu avec des cellules solaires faites de tellurure de cadmium. Ce matériau semi-conducteur est prisé pour ses avantages en matière de technologie des couches minces.

Afin d’adapter les cellules solaires à leur conception, les chercheurs les ont découpées en bandes fines en utilisant un laser, avant de les disposer sur le mur rideau. Trois sections distinctes composent le système, dont une partie supérieure conçue pour permettre l’entrée de la lumière naturelle, une « fenêtre » pour offrir une vue claire vers l’extérieur et une partie inférieure principalement destinée à la production d’électricité. Sur ces trois sections, voici la répartition des cellules photovoltaïques définie par les chercheurs :

• section lumière du jour : 50 % de surface couverte par les bandes solaires ;
• section fenêtre : 40 % ;
• section production d’électricité : 90 %.

Composition du concept de mur solaire transparent / Schéma : Hunan University.

Cette répartition correspond à celle d’un mur rideau placé à mi-hauteur d’un immeuble. Les scientifiques ont conclu que pour une telle configuration, l’indice de lumière du jour utile est de 82,8 %. Cela signifie que pendant 82,8 % du temps, la lumière du jour est suffisante pour effectuer des tâches sans requérir d’éclairage artificiel.

Dans les résultats de l’étude, les chercheurs notent que comparée à un vitrage sous-vide, leur technologie réduirait l’indice d’éblouissement de 34,5 % en offrant un meilleur confort visuel. Ils ont également ajouté que la configuration de leur mur rideau aurait permis de générer une électricité excédentaire de 112,59 kWh/an.