L’avenir du solaire, des panneaux transparents

| jeu, 02. oct. 2014
Glass2energy produit des panneaux solaires selon la technique développée par le professeur Grätzel, de l’EPFL. L’entreprise a récemment engagé du personnel supplémentaire. Son carnet de commandes est plein. Découverte du processus de fabrication.

Par Angélique Rime

 

Grâce à l’entreprise g2e glass2energy, l’avenir de la technologie solaire se joue désormais aussi à Villaz-Saint-Pierre. Installée depuis une année dans des locaux loués au groupe CPA, la société venue d’Yverdon y fabrique des panneaux solaires de troisième génération. Basés sur un procédé développé par le professeur Grätzel, de l’EPFL, dès 1991, ils permettent de produire de l’électricité en mimant la photosynthèse des plantes.


Transparents et colorés, ces panneaux sont destinés à couvrir les surfaces vitrées: façades d’immeubles, fenêtres, parois antibruit, vérandas, abribus, etc. Une petite révolution par rapport aux panneaux actuellement sur le marché (lire encadré). A l’avenir, ils pourraient aussi servir à la mobilité verte – pour charger des vélos électriques – ainsi qu’à l’alimentation des smartphones, ordinateurs et tablettes, dans les aéroports par exemple.


Pour l’heure, seuls les garde-corps surplombant le hall des départs de l’Aéroport international de Genève en sont équipés. Mais les clients se multiplient. Prochainement, l’entreprise Sottas, à Bulle, actionnaire de la société, sera dotée de ces panneaux. Tout comme le site de Groupe E implanté sur l’Aéropôle, à Payerne. En Europe, g2e a aussi décroché un contrat pour équiper une tour à Graz, en Autriche, de 5000 de ses pièces.


Afin d’honorer ses comman-des, l’entreprise glânoise va devoir augmenter sa production. «Le but est de fabriquer huit panneaux par jour à partir de la fin octobre. Et une cinquantaine dès le printemps prochain, commen-te Stefan A. Müller, administrateur-délégué et cofondateur. A l’horizon 2016-2017, nous aimerions arriver à 45000 m2 de panneaux produits annuellement.»


Four spécial
Pour atteindre ses objectifs, l’entreprise a récemment engagé du personnel supplémentaire. «Nous étions douze, tous ingénieurs ou chimistes. Aujour-d’hui, nous sommes vingt, avec une équipe de huit collaborateurs chargés uniquement de la fabrication. A terme, il est prévu que trois équipes de huit travaillent à la production.»


A Villaz-Saint-Pierre, g2e dispose d’une surface de 3500 m2. L’entreprise a ouvert ses locaux à La Gruyère afin de dévoiler le processus de fabrication de ses panneaux solaires. Un système qui n’a pas pu être photographié afin que les secrets de fabrication ne soient pas trahis. Tout commence à la réception des plaques de verre, entreposées sur des chariots au fond de la halle de production. «Elles ont un aspect laiteux, fait remarquer Stefan A. Müller. Une couche de métal, de l’oxyde d’étain, y a déjà été déposée.»


Au moyen d’un laser, les plaques sont ensuite «structurées». Puis, elles passent dans une «machine à laver» qui retire toute la poussière accumulée lors de l’opération précédente. Une fois nettoyées, elles sont enduites d’une pâte de dioxyde de titane par impression en sérigraphie. «C’est une matière poreuse, comme la feuille, image Stefan A. Müller. Elle doit être moulue afin que ses particules aient des dimensions précises, au niveau du nanomètre.» Lors de la sérigraphie, des frites (grains) de verre sont également apposées dans les structures linéaires ou en vagues préalablement créées par le laser.


Après avoir été séchées, les plaques sont collées par deux grâce à un énorme four. Impossible de le décrire plus avant pour ne pas faire une fleur aux concurrents de g2e. «L’espace entre les deux plaques n’est que de quelques dizaines de microns, soit moins qu’un tiers de cheveu!» précise Stefan A. Müller.

Processus de collage unique
Ce processus d’assemblage est un élément clef de la production. «Sur les sept entreprises, dont deux en Suisse, qui possèdent une licence pour utiliser la technologie développée par Grätzel, nous sommes les seuls à souder les deux plaques avec du verre, décrit le cofondateur de l’entreprise. Nos concurrents le font avec du plastique. Or, cette matière laisse pénétrer la vapeur d’eau, fatale au système. C’est comme si vous versiez de l’eau sur une batterie d’ordinateur!»


Reste à remplir les cellules séparées par les frites de verre avec des colorants chimiques de couleur verte ou rouge, qui jouent le rôle de la chlorophylle. «La couleur varie selon la longueur d’ondes et le vert et le rouge sont celles qui contiennent le plus d’énergie», explique Stefan A. Müller. Finalement, de l’électrolyte, une substance con-ductrice, est injectée dans la plaque. Lorsque la lumière du soleil viendra frapper le panneau, le colorant chimique générera des électrons «excités», qui se déplaceront dans le mélange dioxyde de titane-électrolyte jusqu’à l’extrémité du panneau. Ils seront ensuite collectés pour générer de l’électricité.

Les plus grands panneaux
Actuellement, g2e fabrique des panneaux solaires d’une grandeur maximale de 60 x 100 cm. «Mais nous espérons bientôt arriver à la taille de 1 x 1 m, souligne Stefan A. Müller. Au début de ses recherches, le professeur Grätzel a commencé à travailler avec de très petites cellules, puis leur taille a été progressivement augmentée.» Actuellement, l’entreprise créée fin 2011 est la seule à fabriquer des panneaux solaires de troisième génération aussi grands.

 

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Mettre en valeur l’aspect esthétique

Au contraire des panneaux solaires actuellement majoritaires sur le marché, ceux de l’entreprise g2e, basée à Villaz-Saint-Pierre, sont transparents. «Les deux produits sont complémentaires, commente Stefan A. Müller, cofondateur de la société. Le nôtre est destiné aux surfaces vitrées, tandis que les autres se posent sur les toits ou les surfaces opaques.» Pour le produit glânois, les étendues potentiellement utilisables sont donc énormes, surtout en ville. «Selon les projections, 70% de la population mondiale vivra dans les centres urbains d’ici 2050, complète Stefan A. Müller. Notre objectif est donc de générer de l’électricité là où vivent la majorité des gens, là aussi où le taux d’émission de CO2 doit être baissé et où il y a peu d’espace.»


Autre différence avec les technologies plus anciennes, les cellules g2e utilisent la lumière diffuse et non directe. Ils fonctionnent donc aussi à l’intérieur. «Les panneaux peuvent produire de l’électricité en été dès 6 h du matin et jusqu’à 20 h. Alors que les autres technologies ont une durée de fonctionnement plus limitée.» Mais côté rendement, les panneaux glânois ont encore du chemin à faire. «Aujourd’hui, avec une transparence d’environ 50%, il est de 4%. Mais nous espérons arriver à 9%.» Alors que les panneaux des autres technologies actuelles affichent un taux de 18%, sans transparence. «Leur rendement est toutefois diminué lorsque la surface noire est chauffée et devient, de fait, moins conductrice», nuance Stefan A. Müller. L’entrepreneur considère donc que comme la récolte d’énergie (kWh) peut s’effectuer sur une plus longue période de la journée et de l’année, son produit «arrivera à compenser sa plus faible performance de pointe.» Dernier élément distinctif, la couleur des panneaux de g2e. «Esthétiquement, ils offrent de nouvelles possibilités pour le design des bâtiments.»

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