Nouvelle conception de murs-rideaux photovoltaïques avec vide intégré

D’après pv magazine International

En Chine, un groupe de chercheurs a mis au point une nouvelle conception pour des murs-rideaux photovoltaïques avec vide intégré (vacuum integrated photovoltaic – VPV) qui pourrait associer la production d’électricité PV et l’isolation thermique du bâtiment. D’après les scientifiques, les murs-rideaux VPV dotés d’une couverture PV importante peuvent être bénéfiques, car ils réduisent la quantité de radiation solaire qui pénètre dans le bâtiment, permettant de refroidir l’intérieur du bâtiment. À l’inverse, les murs-rideaux affichant une faible couverture PV laissent passer davantage de chaleur mais sont aussi susceptibles de contribuer à baisser la consommation énergétique du bâtiment pour l’éclairage et le chauffage l’hiver.

« Pour la première fois, nous proposons une méthode de conception cloisonnée multifonction pour les murs-rideaux PV, laquelle vise à concilier les différentes fonctions des murs-rideaux PV, que sont la lumière du jour, la vue et la production d’électricité, explique Jinqing Peng, auteur principal de l’étude, à pv magazine. Nous avons optimisé la hauteur et le taux de couverture PV de chaque section du mur, et à l’issue de cette étude, nous collaborerons avec des entreprises pour la fabrication du mur-rideau PV ».

Leur système est composé d’un verre PV laminé basé sur des cellules solaires en tellurure de cadmium (CdTe), d’une cavité d’air et d’une couche de vide d’air. Les scientifiques ont découpé les cellules solaires en bandes au laser. Pour la conception de leur mur-rideau, ils ont accolé les différentes bandes, en leur donnant une densité différente en fonction de leur usage (laisser passer la lumière du jour en haut, vue dégagée au milieu, production d’électricité en bas). Le groupe d’universitaires, travaillant pour l’Université Jiao Tong à Shanghai et l’Université de Hunan en Chine, a décrit son système dans l’article « Multi-function partitioned design method for photovoltaic curtain wall integrated with vacuum glazing towards zero-energy buildings » publié dans Renewable Energy.

Pour un mur-rideau installé à l’étage du milieu d’une tour, les universitaires ont observé que la configuration optimale du système nécessiterait une couverture PV de 50 % pour la section lumière du jour, de 40 % pour la section vue et de 90 % pour la section production d’électricité. Cette répartition conduit à une réduction de 34,5 % de l’indice d’éblouissement (inconfort causé par une vive clarté), à une augmentation de 4,9 % de l’indice de luminosité naturelle et à une augmentation de 5,2 % du ratio des heures à zéro énergie net ainsi qu’à une hausse de l’énergie excédentaire de 112,59 kWh/an.

« Concernant le coût du système, la seule différence entre le mur-rideau PV cloisonné et le mur-rideau PV classique réside dans l’organisation des bandes de cellules solaires, conclut Jinqing Peng. Par conséquent, la différence de coûts entre les deux versions n’est pas significative. En revanche, le mur-rideau PV cloisonné tel que proposé est capable de réduire la consommation énergétique du bâtiment et de générer davantage d’électricité excédentaire. »