Verre solaire transparent

Cette cellule solaire atteint un rendement de conversion de l’énergie solaire en électricité de 1,7%. C’est peu, même c’est beaucoup mieux que les 1% d’efficacité des précédentes cellules photovoltaïques organiques transparentes créées jusqu’à présent. En effet, des rendements beaucoup plus importants sont obtenus avec des cellules solaires opaques ou translucides, mais cette cellule photovoltaïque est totalement transparente.

Les chercheurs espèrent être capable d’augmenter le rendement du vitrage solaire à 12% en modifiant les matériaux utilisés dans le verre solaire. Avec 12% d’efficacité, ce vitrage solaire serait très compétitif avec les panneaux photovoltaïques actuels.

Ces nouvelles cellules solaires peuvent être appliquées directement sur le vitrage ou alors sur un substrat flexible qui pourrait ensuite être appliqué sur des fenêtres existantes. Pour éviter la détérioration du film photovoltaïque transparent, il est cependant préférable de l’appliquer à l’intérieur du double-vitrage.

Lorsque son efficacité énergétique sera augmenté, ce nouveau vitrage solaire pourra convertir les gratte-ciels de bureaux faits de baies vitrées en véritables centrales photovoltaïques en plein coeur des villes.

En France comme dans de nombreux pays, le photovoltaïque est de moins en moins subventionné. En effet, les coûts de production des panneaux solaires diminuent et le prix des produits solaires baisse. Avec un prix plus bas et engouement écologique, le photovoltaïque subventionné devenait un gouffre financier pour l’état et pour les sociétés productrices d’électricité qui doivent racheté l’électricité produite par les panneaux solaires.

Ainsi, à partir du 1er janvier 2011, la notion de panneau photovoltaïque intégré au bâti changera en France, ce qui aura des conséquences sur la rentabilité de nombreux projets d’installation de panneaux solaires.

En France, ce sont surtout les agriculteurs qui créent de grandes surfaces de panneaux photovoltaïques sur les toits de leurs bâtiments ou dans les champs. A l’heure actuelle, les toitures photovoltaïques agricoles peuvent profiter du tarif dit « intégré au bâti » (0,44 c€/kWh), « en intégration simplifiée au bâti » (37 c€/kWh) ou du tarif de base (de 27,6 à 33,1 c€/kWh).

Mais les critères définissant le type d’intégration au bâti vont changer, et l’on sait déjà que les projets d’installation photovoltaïque sur bâtiment agricole qui sont réalisés le plus souvent avec des modules posés sur bac en acier ne seront plus éligibles au tarif « intégré au bâti » après le 31 décembre 2010.

Le vitrage solaire n’a pas le soucis d’une déqualification de l’intégré au bâti. En effet, le vitrage solaire intègre des cellules photovoltaïques soit dans le double vitrage, soit directement dans le verre constituant le vitrage, soit dans l’encadrement de la fenêtre équipée du vitrage solaire, qui ne sert alors que de concentrateur à rayons solaires dont l’énergie est redirigée sur les cellules solaires.

Dans tous les cas, le vitrage solaire constitue un matériau avec photovoltaïque intégré qui sera toujours éligible au tarif « intégré au bâti » et bénéficie donc du meilleur prix de rachat de l’électricité produite en solaire.

Les poids lourds du marché européen se mettent à faire du vitrage solaire : le SUNEWAT arrive début 2011.

La société AGC Glass, un grand fabricant de verre européen et la société Tenesol, filiale des groupes Total et EDF et fournisseur d’énergie solaire ont créé une joint venture pour mettre au point ensemble un vitrage photovoltaïque de grande qualité.

Le vitrage SUNEWAT est constitué d’un nouveau verre feuilleté avec des cellules solaires polycristallines. AGC Glass mise beaucoup sur cette nouvelle vitre photovoltaïque qui doit être parmi les plus performantes du marché des BIPV (Building-integrated photovoltaics) – matériaux solaires en verre.

La production du SUNEWAT commencera en janvier 2011, mais pour les plus intéressés il sera possible de le voir en novembre. Il sera en effet présenté au salon Equipbaie qui se tiendra à la Porte de Versailles du 16 au 19 novembre 2010.

Le vitrage solaire SUNEWAT se veut modulable pour pouvoir être utilisé à peu près n’importe où en remplacement d’un vitrage ordinaire.

Ainsi, la taille maximale du panneau vitré est plus grande que pour les vitrages photovoltaiques habituels : de 40 cm à 4 mètres de longueur. Avec une telle taille, les architectes peuvent laisser libre cour à leur imagination et créer de belles baies vitrées solaires ou de belles verrières photovoltaïques.

Mieux encore, il est possible de moduler le rapport transparence / performance énergétique selon ses besoins. Pour obtenir un verre solaire très transparent, les cellules photovoltaïques polycristallines seront plus espacées dans le feuilletage du verre. A l’inverse, un écartement plus fin des cellules solaires offrira de meilleurs performances…

Le meilleur exemple pour montrer l’intérêt de cette modularité est pour la construction de vérandas solaires. Le toit de la véranda pourra être fait avec le panneau photovoltaïque semi-transparent SUNEWAT avec cellules solaires rapprochées pour un bon rendement de conversion des rayons solaires en électricité. Tandis que le vitrage verticale sera fait en verre SUNEWAT haute transparence pour obtenir une véranda ensoleillée et économique.

Vitrage PHOTOVOLGLASS

Les premiers vitrages solaires installés sont à base de verre (trempé ou non) incluant des cellules photovoltaiques amorphes.

C’est le PHOTOVOLGLASS qui a été installé dans les façades vitrées de la mairie de Ramonville, un vitrage solaire avec un redement de conversion de l’énergie solaire en électricité de 38 Watts par mètre carré.

Le PHOTOVOLGLASS possédait déjà une bonne transparence, mais d’autres produits sont désormais plus performants. Ainsi, le VISOGLASS a un rendement presque deux fois plus élevé de 72 Watts par mètre carré et pour un prix moins élevé que le PHOTOVOLGLASS.

Le vitrage solaire est donc de plus en plus performant et de moins en moins cher. De surcroît, le vitrage photovoltaique est un très bon isolant thermique et phonique.

D’autres types de vitres solaires devraient encore arriver en 2011. C’est certain, ce produit est promis à un grand succès…

D’accord, on trouve aujourd’hui du vitrage solaire encore plus transparent que celui-ci. Mais celui-ci permet non seulement de produire de l’électricité grâce à l’énergie solaire, mais il est en plus résistant aux impactes de balles !

C’est en fin d’année 2009 que des chercheurs de l’ITRI (International Technology Research Institut) de Taïwan ont présenté cette fenêtre photovoltaïque haute transparence.

Les performances sont au rendez-vous, car la fenêtre est capable de récupérer 20 à 50% de l’énergie solaire, pour un rendement photovoltaïque de 8%. L’électricité créée est stockée dans des batteries incorporées dans l’armature de la fenêtre, qui fournit alors un courant continu directement exploitable.

Une fenêtre solaire de 40 x 80 cm peut produire avec la lumière du soleil de midi de l’énergie de quatre à six watts. De quoi servir pour un éclairage efficace avec des lampes LED et ainsi réduire la consommation électrique d’une maison de 15%.

Installé dans un immeuble de bureaux entièrement vitré, ce vitrage solaire permettrait de réduire la consommation électrique de 20 à 30%.

Le coût d’installation d’une telle fenêtre serait deux fois plus élevé que pour une fenêtre ordinaire. C’est évidemment moins cher de penser à installer cet équipement photovoltaïque dès la construction de la maison ou du bâtiment administratif.

Autre particularité et non des moindres de ce vitrage solaire : son mode de conception en fait une vitre pare-balles !

Les personnes soucieuses de leur sécurité ou ayant besoin d’un vitrage très résistant aux chocs seront donc comblées avec ce vitrage photovoltaïque…

De plus en plus transparent, le vitrage solaire par son filtrage des rayons du soleil constitue le meilleur moyen de laisser passer la lumière sans provoquer d’effet de serre, tout en permettant une production d’électricité écologique.

Les vérandas sont conçues pour profiter du soleil tout en se mettant à l’abri du vent. Pour profiter pleinement de ce soleil, l’idéal est d’avoir une toiture de véranda vitrée. Mais en plein été, lorsque le soleil tape fort, certaines vérandas se transforment en véritable fournaise.

Le vitrage solaire est constitué de cellules photovoltaïques ou bien d’une substance organique permettant de concentrer une partie de l’énergie des rayons solaires vers des cellules photovoltaïques qui transforment alors cette énergie en électricité.

Les rayons solaires sont ainsi filtrés, laissant passer la lumière mais pas les rayons ultraviolets, ni les rayons infrarouge dont une partie de l’énergie est recyclée.

Conséquences :

• L’effet de serre n’existe plus
• Il n’y a pas de risque à s’exposer longtemps au soleil sous une vitre solaire (bien pour éviter les cancers de la peau dûs aux rayons nocifs du soleil)
• L’énergie solaire transformée en électricité diminue la facture d’électricité de la maison

La véranda solaire sera certainement à l’avenir un élément incontournable des maisons à énergie positive.

Pour démontrer l’efficacité des vitrages solaires, les sociétés Shimizu Corp. et Sharp ont fait la démonstration d’une fenêtre accumulant l’énergie solaire durant la journée et qui restitue la lumière la nuit.

La vitre contient un film de silicium de 2 microns d’épaisseur sur toute sa surface et est malgré tout totalement transparente. La fenêtre d’une dimension de 60 x 100 x 1,6 cm est en outre équipée de 320 LED émettant une lumière blanche/bleutée.

Ce vitrage solaire a un rendement énergétique important. Il permet de convertir 7% de l’énergie solaire en électricité, tout comme les panneaux photovoltaïques équipés de cellules au silicium. Les vitres sont alors capable d’émettre environ 5 heures de lumière chaque nuit.

Ceci est une démonstration visuelle des capacités des vitres solaires qui n’ont rien à envier aux panneaux photovoltaïques question performance, tout en s’intégrant naturellement dans le paysage immobilier, contrairement aux panneaux solaires, trop visibles.

Le vitrage solaire intéresse de plus en plus de monde, car ses avantages sont multiples :

• Récupération de l’énergie solaire pour générer de l’électricité
• Meilleur isolation contre la chaleur l’été (économie en climatisation) et source d’énergie pour le chauffage l’hiver
• Filtrage des rayons Ultra-violets et des rayons infrarouges
• Esthétiquement plus agréable et moins voyant que les panneaux photovoltaïques traditionnels
• Prix abordable de certains vitrages photovoltaïques

De plus en plus de sociétés travaillent sur le sujet. Résultat, les performances augmentent et certains vitrages solaires sont capables de convertir 7% de l’énergie solaire, c’est à dire autant que les panneaux photovoltaïques.

De même, si les vitres solaires de première génération étaient à peine transparentes, les nouveaux vitrages sont beaucoup plus transparents, lorsqu’ils n’arrivent pas tout simplement à la transparence totale.

Les promoteurs américains et canadiens proposent de plus en plus l’installation de vitrage photovoltaïque aux commerces et immeubles administratifs, et même aux particuliers.

Les panneaux photovoltaïques trouve un bon complément avec le vitrage solaire.

Peu cher, une fenêtre solaire coûte seulement 50% de plus qu’une fenêtre de haute qualité et peut rapporter gros. A l’heure du réchauffement planétaire, les maisons écologiques ont le vent en poupe. Mais les portefeuilles ne sont pas extensibles et il faut donc allier écologie et économie.

C’est ce que permet le vitrage solaire. Isoler c’est bien, mais produire de l’électricité en plus, tout en réduisant les besoins en climatisation, c’est mieux. Les vitrages solaires cumules les avantages et équiperont certainement toutes les nouvelles constructions immobilières à l’avenir.

Différentes technologies de vitres photovoltaïques existent et d’autres innovations sont encore à venir. Le vitrage solaire est déjà proposé par un nombre grandissant de promoteurs immobiliers au Canada et aux Etats-Unis. La technologie devrait bientôt être proposée aussi en France où l’écologie prend de plus en plus d’importance.