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Transformer un texte ou une image en cellules photovoltaïques à l'aide d'une simple imprimante à jet d'encre : c'est l'étrange prouesse d'une équipe de l'université d’Aalto en Finlande qui vient de publier le fruit de ses travaux dans la revue Energy & Environmental Science. Le système utilise une encre spéciale qui absorbe la lumièrelumière, laquelle produit de la chaleurchaleur qui est convertie en électricité. Plus la couleurcouleur est sombre, plus la quantité d'électricité produite est importante.
Les cellules photovoltaïques ont été fabriquées à l'aide d'une solution à base de colorant concentré qui est déposé par jet d'encre sur un film d'oxyde de titanetitane faisant office d'électrolyte. À l'origine, cette combinaison a été mise au point à l'École Polytechnique Fédérale de Lausanne (Suisse) et l'équipe d'Aalto dit avoir voulu explorer la possibilité de s'en servir pour imprimer des textes et des images. « La chose la plus difficile a été de trouver le bon solvantsolvant pour le colorant et les bons paramètres de jet d'encre pour obtenir une qualité d'impression précise et uniforme », explique Merve Özkan, doctorante qui a participé à cette expérimentation.
L’imprimante (à gauche) utilise de l’encre photovoltaïque, dont la cartouche est visible à droite, pour imprimer des images sur un film d’oxyde de titane. © Alto University
Un rendement de seulement 6,4 %
Ainsi, la technique permet d'utiliser des fichiers texte ou image comme source. Les chercheurs de l'université d'Aalto se sont par exemple amusés à imprimer leurs autoportraits ainsi que des codes QRcodes QR. Selon eux, ces cellules sont aussi efficaces que les autres cellules photovoltaïques fabriquées par impression. Les tests ont montré un rendement de 6,4 % qui perdurait au bout de 1.000 heures d'exposition continue. Un tel rendement est très inférieur à celui des panneaux solaires des installations domestiques, qui se situe aux alentours de 15 %. Mais la finalité n'est pas la même.
En effet, pour les chercheurs d'Aalto, ce dispositif pourrait servir à alimenter de petits appareils électriques de faible puissance. Mieux, ces cellules pourraient être directement incorporées dans l'objet. « Avec l'impression à jet d'encre, le colorant photovoltaïque pourrait être imprimé dans une forme déterminée par un fichier image. L'opacité et la transparencetransparence des différentes parties de l'image pourraient alors être ajustées avec précision. » Après les cellules photovoltaïques plus fines qu’un cheveu humain qui pourraient être intégrées aux vêtements, cette nouvelle innovation ouvre des perspectives tout aussi prometteuses.
