Des scientifiques allemands augmentent le rendement des panneaux photovoltaïques en façade de 50 %

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Le centre allemand Fraunhofer pour le photovoltaïque au silicium (CSP) et l’université des sciences appliquées, de la technologie et des affaires de Leipzig (HTWK) ont développé une façade solaire qui, d’après leurs informations, surpasse les performances des installations photovoltaïques verticales intégrées aux bâtiments (BIPV) actuelles.

Le système, conçu par les scientifiques de la HTWK et réalisé par leurs homologues de la Fraunhofer CSP, comporte des éléments photovoltaïques qui peuvent être inclinés pour capter davantage de lumière solaire. « Les éléments photovoltaïques qui sont intégrés dans cette façade offrent un rendement jusqu’à 50 % supérieur à celui des modules solaires planaires fixés aux murs du bâtiment », a déclaré Sebastian Schindler, chef de projet chez Fraunhofer CSP. « Et la façade est esthétique. »

Le prototype de trois mètres comporte neuf panneaux installés dans un composé d’aluminium.

Les développeurs ont également trouvé une méthode pour intégrer le photovoltaïque dans des façades en béton — en particulier dans un béton en carbone conçu spécialement qui absorbe le dioxyde de carbone en durcissant, réduisant ainsi son empreinte carbone nette.

Le béton carboné

Les chercheurs des deux institutions ont travaillé avec l’Université technique de Dresde sur trois concepts. « Au Fraunhofer CSP, nous avons étudié la meilleure façon de fixer des éléments photovoltaïques sur ces façades en béton carboné, à savoir comment combiner de façon optimale le nouveau type de béton avec la production d’énergie solaire », a déclaré M. Schindler.

Une solution consistait à intégrer les éléments photovoltaïques dans la façade, les modules solaires étant soit coulés directement dans le béton, soit laminés ou collés sur des dalles de béton. Cependant, il est également possible de fixer les modules à l’aide de boutons-poussoirs, de vis ou d’autres méthodes de fixation, ce qui facilite les travaux de maintenance et de réparation. « Nous avons pu montrer que les trois options de fixation sont techniquement réalisables », a déclaré M. Schindler.

Une solution adaptée

S’assurer que les panneaux photovoltaïques s’intègrent dans le béton était l’un des défis que devaient relever les chercheurs, qui devaient également veiller à ne pas visser les modules dans des zones minces de béton ou des surfaces contenant des fibres de carbone.

Les universitaires qui ont conçu le design travaillent maintenant à l’élaboration d’une version commerciale dans le cadre du SOLARcon : Concrete Facades 2.0, projet qu’ils ont lancé en novembre.

En attendant, les composants photovoltaïques et les sections en béton de l’installation prototype seront testés dans différentes conditions climatiques et exposés à des tests de vieillissement accéléré. Des simulations sont également prévues pour examiner comment le béton et le point de connexion des éléments photovoltaïques s’échauffent à des températures élevées et comment les modules se comportent face à des charges de vent et de pression élevées.

Article issu de pv magazine Allemagne