Des vitres solaires ultrafines pourraient recharger les voitures électriques

Des chercheurs de l'université technologique de Nanyang (NTU), à Singapour, ont mis au point une cellule photovoltaïque à base de pérovskite si fine qu'elle pourrait s'intégrer directement dans les vitrages automobiles. L'objectif : transformer pare-brise, vitres latérales et toits panoramiques en surfaces génératrices d'électricité, sans altérer l'apparence du véhicule. Les travaux, menés par l'équipe de la professeure Annalisa Bruno, ont été publiés dans la revue ACS Energy Letters.

Une épaisseur jusqu'à 10 000 fois inférieure à celle d'un cheveu

La cellule développée par la NTU se distingue d'abord par ses dimensions hors du commun. Son épaisseur est jusqu'à 10 000 fois inférieure à celle d'un cheveu humain, et environ 50 fois plus fine qu'une cellule pérovskite classique. Elle en devient quasiment invisible une fois appliquée sur une surface vitrée.

Sa version la plus avancée laisse passer environ 41 % de la lumière visible tout en produisant de l'électricité. Cet équilibre entre transparence et rendement la distingue des panneaux solaires classiques, bien plus encombrants et opaques. Atout supplémentaire : la cellule reste neutre en couleur, ce qui facilite son intégration discrète dans un vitrage.

Un fonctionnement même par temps couvert

Contrairement aux systèmes photovoltaïques traditionnels, cette technologie ne requiert pas un ensoleillement direct. Une lumière diffuse, un ciel nuageux ou l'ombre d'un bâtiment suffisent à maintenir une production d'énergie, un avantage précieux en milieu urbain.

Les rendements mesurés atteignent 12 % pour les versions opaques et 7,6 % pour les modèles semi-transparents. Des chiffres encore inférieurs à ceux des panneaux conventionnels, mais parmi les plus élevés jamais rapportés pour des cellules pérovskite aussi fines.

Un complément d'autonomie, pas un remplacement de la borne

L'ambition affichée n'est pas de se substituer à la recharge sur borne, mais de compléter l'autonomie des véhicules électriques au quotidien. En intégrant ces cellules à l'ensemble des surfaces vitrées d'un véhicule, la surface exploitable dépasserait largement celle des seuls toits solaires, dont une étude européenne sur les voitures solaires estime qu'ils peuvent déjà couvrir une partie des besoins énergétiques.

La prudence reste toutefois de mise sur les volumes d'énergie réellement récupérables. À ce stade, les prototypes n'ont été validés que sur de petites surfaces, de l'ordre de quelques centimètres carrés, et la NTU n'a pas communiqué d'estimation de production à l'échelle d'un véhicule entier.

La durabilité, principal obstacle avant la production en série

La technologie n'est pas encore prête pour une commercialisation à grande échelle. Le talon d'Achille des cellules pérovskite reste leur stabilité dans le temps : elles se dégradent plus vite que le silicium sous l'effet de la chaleur, de l'humidité et des rayons ultraviolets, autant de contraintes omniprésentes sur un véhicule. La NTU n'a pas encore publié de données de durée de vie pour ses cellules ultrafines, ce qui laisse cette question ouverte.

Pour franchir le cap industriel, l'équipe a déposé un brevet et travaille avec des partenaires pour affiner son procédé de fabrication par évaporation thermique sous vide, jugé compatible avec une production de masse. Si le verrou de la longévité finit par céder, ces vitrages rejoindraient d'autres pistes prometteuses, comme la peinture solaire, pour réduire la dépendance des voitures électriques aux infrastructures de recharge, tout en s'inscrivant discrètement dans le design des véhicules.