Le marché du solaire promet de belles révolutions technologiques. Après les cellules au silicium, puis celles à couche mince (constituées d'une fine couche de métal), une nouvelle génération pourrait voir le jour.

Des chercheurs du Georgia Institute of Technology, dans l'État de Géorgie, aux États-Unis, ont mis au point des cellules solaires (dye-sensitized solar cells) en combinant nanotechnologies, fibre optique et cellules à pigment photosensible. Ce mariage aboutit à la création d'unités solaires flexibles, mobiles et discrètes.

Les cellules à pigment photosensible s'inspirent de la photosynthèse végétale. Très prometteuses, elles font appel à des matériaux peu coûteux et résistants.

L'idée du professeur Zhong Lin Wang et de son équipe du Georgia Tech est de développer ces cellules sur une fibre optique. La lumière est captée par les seules extrémités de la fibre, qui font office d'entonnoir de lumière pour le reste du tube. Concentrée, la lumière est transformée en électricité grâce à des nanomatériaux.

Explication technique : sur la surface d'une fibre optique se trouvent des nanostructures d'oxyde de zinc ? c'est-à-dire des matériaux à l'échelle du nanomètre ? et des cellules à pigment photosensible. L'alliance de ces deux éléments permet de créer une troisième dimension, accroissant ainsi la surface captant la lumière.

À ce jour, le rendement (taux de conversion de la lumière en électricité) annoncé n'est que de 3,3 %. Un résultat encore très faible : un rendement de 9 %, en moyenne, pour les cellules à couche mince ; 17 % pour celles au silicium. Mais à l'avenir, ces cellules solaires à nanostructures pourraient être six fois plus efficientes que les cellules conventionnelles, à surface comparable, selon les chercheurs.

La Georgia Tech travaille depuis plusieurs années sur les nanostructures solaires. En les associant aujourd'hui à une fibre optique, ils ouvrent le champ à la couverture de besoins énergétiques modestes, comme le chargement d'appareils électroniques mobiles.

Surtout, le potentiel d'application à long terme est important : intégration en toute discrétion dans les murs des bâtiments, sur les véhicules, ou sur tout autre support? De quoi transformer le mode de production de l'énergie solaire.

Les perspectives associées aux nanostructures solaires ont déjà conduit quelques entreprises à investir le domaine. C'est le cas des sociétés américaines Bloo Solar, NewCyte ou Stion. Mais pour l'instant, elles travaillent sur des technologies à couche mince, pas sur de la fibre optique.