Les nouvelles lignes directrices sur l'amélioration de l'efficacité énergétique définies par la Commission européenne obligent les pays de l'UE à transformer leur système de production d'énergie en mettant de plus en plus l'accent sur les énergies renouvelables. Dans ce contexte, le développement de technologies photovoltaïques facilement intégrables dans les applications urbaines peut jouer un rôle décisif dans les années à venir.

L'objectif du projet était de surmonter l'obstacle de l'impact esthétique des éléments photovoltaïques sur les façades urbaines, étant donné qu'il s'agit de dispositifs opaques et normalement noirs ou gris, en les remplaçant par des pièces en céramique qui développent une capacité photovoltaïque dans les couches de finition de la surface sans altérer les propriétés de toute pièce en céramique de la façade ou de la toiture.

Le projet, mené par KERABEN GRUPO, a également impliqué huit autres entreprises de différents secteurs et réparties sur l'ensemble du territoire espagnol : Aliter Grup Renovables, Cerámica la Escandella, Ecopol Tech, Ingeniería Navarra Mecánica, Obras y Servicios Tex, Kerafrit et Lenz Instruments. En outre, quatre centres de recherche ont collaboré au projet : Centro Tecnológico Lurederra, Universitat Jaume I (UJI), Fundació Institut de Recerca en Energia de Catalunya (IREC) et Universitat Politècnica de Catalunya (UPC).

Le projet FOTO-CER a été subventionné par le Centre pour le développement technologique et l'innovation (CDTI) dans le cadre du programme MISSIONS.

À l'échelle du laboratoire, une cellule photovoltaïque fonctionnelle sur céramique a été réalisée, répondant aux objectifs de fonctionnalité, d'esthétique et de durabilité.

La fonctionnalité fait référence à l'efficacité de l'utilisation de la lumière en tenant compte du rendement de conversion photovoltaïque et de la transmission (TP) dans le spectre visible (400-750 nm). Les pièces développées dépassent une transmission TP>0,5, ce qui garantit le développement de solutions photovoltaïques efficaces compatibles avec leur intégration dans l'ensemble de la façade et, par conséquent, contribue à augmenter la production et la gestion de l'énergie dans les bâtiments. D'autre part, l'esthétique a été évaluée grâce à l'indice de rendu des couleurs CRI, qui fournit des informations sur la transparence des couches afin de garantir l'absence d'effets de coloration susceptibles d'affecter l'aspect esthétique des substrats céramiques. Des valeurs d'IRC de 60 ont été dépassées, ce qui garantit que le dispositif photovoltaïque développé conformément à cet indice sera pratiquement invisible à l'œil humain et répondra aux exigences esthétiques souhaitées. Enfin, il a été possible de valider la durabilité des revêtements photovoltaïques après avoir soumis les échantillons développés à des cycles de vieillissement accéléré particulièrement agressifs, simulant une exposition extérieure pendant une durée de service d'au moins 20 ans.

L'étape suivante consisterait à mettre à l'échelle les différents processus impliqués dans la fabrication d'une telle cellule photovoltaïque afin que le produit puisse atteindre le marché pour couvrir des niches de demande spécifiques.

Plus d'informations sont disponibles dans FOTO-CER.

Céramique avec revêtement pour cellules PV

Comparaison de la transparence entre deux cellules VF : jaunâtre (en haut) transparent (en bas)