L’énergie électronique organique consiste à déposer des couches d’encres organiques sur une pellicule plastique souple, en vue de disposer de modules photovoltaïques producteurs d’énergie écologiques et sur mesure. Ces modules souples laissent imaginer des applications à l’infini, capables de rendre les objets les plus complexes autonomes en énergie même sous ensoleillement artificiel. La gamme de couleurs disponibles rend les modules compatibles avec le design et l'esthétique des produits.
Le photovoltaïque couches minces est un marché qui offre des avantages certains par rapport au photovoltaïque conventionnel à base de silicium cristallin : coût et poids moins élevés, flexibilité et intégration plus simple sur les bâtiments :
Économie
Utilisant des matières premières courantes, avec peu d’énergie pour leur fabrication, et fabriqués par des équipements sobres en investissements, les modules OPV pourront rapidement atteindre un prix compétitif. Leur flexibilité et leur légèreté facilite le stockage et le transport.
Environnement
Les polymères sont formés des molécules que l’on trouve dans les matières organiques, communément recyclées. Ils ne contiennent pas de matériaux toxiques ; le seul élément métallique est l’argent, que l’on sait récupérer depuis l’origine de l’industrie photographique. Les supports pourront bientôt provenir de la biochimie, issue du monde végétal. Le temps de retour énergétique (durée de fonctionnement nécessaire pour produire la quantité d’électricité utilisée lors de la fabrication) se situe entre deux et quatre mois, contre deux à quatre années pour la 1ère et la 2ème génération. Fonctionnement
Les panneaux OPV se contentent d’une faible luminosité pour
générer du courant: ils produisent de l’électricité même sous
ensoleillement diffus ou lumière artificielle. Contrairement à d’autres
types de panneaux, leur rendement s’élève quand la température augmente
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Simplicité
Le processus de production s’effectue dans des conditions banales de température, de pression atmosphérique et de confinement. Il est modulable et voit ses coûts baisser rapidement avec les volumes mis en fabrication.
Intégrabilité
Les films OPV sont flexibles, légers et résistants, ce qui leur permet d’épouser des formes variées dans les trois dimensions et de s’appliquer sur une multitude de supports sans créer de surpoids. La qualité de leur finition et la gamme des couleurs disponibles pour les films, ou à l’inverse leur relative transparence, les rend compatibles avec les produits pour lesquels l’aspect esthétique est important.
Aujourd’hui, même si certaines entreprises expérimentent la possibilité d’imprimer des cellules photovoltaïques, les rendements atteints par le photovoltaïque organique restent encore limités, de même que la durée de vie des cellules. Néanmoins, étant donné la croissance exponentielle du marché du photovoltaïque et les progrès rapides de la recherche et des techniques d’impression, le photovoltaïque organique devrait connaître un fort développement dans les années à venir et s’affirmer comme l’un des débouchés majeurs pour la filière organique imprimée.
Le livre blanc du photovoltaïque organique
Groupe de travail
« L’électronique imprimée est une filière avec de véritables opportunités, en devenir avec de nouveaux référentiels à définir ou à construire.» commente François BARREAU, président de la commission.
La commission a décidé d'élaborer une stratégie et d'établir les spécificités de l’OPV français, de rassembler les acteurs et développer les collaborations pour faire émerger une filière performante et fortement créatrice d’emplois.
Les différents paramètres qui rentrent dans la fabrication des modules OPV ont été analysés : les procédés de fabrication et techniques nécessaires à leur développement, les semi-conducteurs organiques, leurs propriétés de transport et leurs caractéristiques photo-physiques, les matériaux photovoltaïques organiques, la technologie des dispositifs, le comportement électrique et optique des cellules, l’état de l’art, les limitations et les perspectives. La commission a rassemblé dans un premier cahier AFELIM, les informations descriptives de la filière française (laboratoires, équipementiers, fabricants, formulations, substrats, films barrières, matières premières), point de départ d’actions de développements concertés.
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8, avenue Duval Le Camus