R & D Utilisant Pilote des poly mères plastiques ou des co - Sur le marché lorants pour convertir la lumière en énergie électrique, le photovoltaïque organique (OPV), dit de troisième génération, a de quoi susciter les convoitises. Composés de carbone, d'oxygène, d'hydrogène et d'azote, ses matériaux actifs sont abondants et faciles à manipuler. Sous forme de plastiques souples, les cellules sont intégrables dans des vitrages colorés semi-transparents de bâtiments, des puits de lumière, des toitures, des panneaux publicitaires et autres mobiliers urbains pour y générer de l'électricité. Les marchés potentiels sont énormes. Les deux techniques de production pour l'OPV sont les dépôts soit par évaporation sous vide de matériaux stables mais insolubles, soit par voie humide de solutions de matériaux actifs (impression jet d'encre). La stabilité chimique et structurelle des cellules doit toutefois être optimisée car, aujourd'hui, les meilleures d'entre elles ont une longévité de l'ordre de quelques milliers d'heures si elles sont encapsulées ef fi ca cement pour éviter tout contact avec l'humidité et l'oxygène qui les dé gradent. Alors, « les rendements de conversion électrique commencent à être intéressants, mais restent insuffisants par rapport aux technologies concurrentes, souligne Jean-François Guillemoles, directeur adjoint de la recherche à l'Institut de recherche et développement sur l'énergie photovoltaïque (Irdep). Il existe encore une distance énorme entre les rendements des cellules à couches minces (20 %) et à silicium cristallin (25 %) et ceux des cellules OPV (10 %) ». Améliorer ces deux paramètres est donc l'objectif de nombreux projets de R&D dans le monde – avec parfois la tentation d'aller trop vite. La société américaine Konarka, filiale de Total, a récemment été placée en liquidation judiciaire après avoir mis sur le marché ses solutions OPV intégrables aux bâtiments. « Afin de disposer de matériaux solubles pouvant être mis en œuvre à partir de solutions comme des encres, il est souvent nécessaire de limiter les interactions entre les molécules, ce qui conduit à une diminution de la stabilité du matériau actif, explique Jean Roncali, responsable du groupe système conjugué linéaire du laboratoire Moltech-Anjou de l'université d'Angers. Un des défis actuel de la recherche est donc de trouver un bon compromis entre solubilité et stabilité. » Se pose aussi la question des coûts d'industrialisation des procédés, car si les techniques d'impression sont peu chères, les matériaux actifs des encres s'avèrent onéreux à synthétiser et à purifier pour de petits volumes. « Il faut donc dépasser les marchés de niche pour baisser les coûts et lancer véritablement le marché, analyse Jean-Pierre Joly, directeur de l'Institut national de l'énergie solaire (Ines). Si on veut prendre une part significative du seul marché de très grande ampleur du PV raccordé au réseau, il s'agit d'atteindre des rendements d'au moins 12 % sur de grandes surfaces. On en est encore loin, car plus la surface augmente, plus les rendements diminuent. » En France, de nombreuses équipes de recherche s'attachent à optimiser la technologie en partenariat avec des industriels et des PME. « Nous travaillons depuis trois ans avec le pétrolier italien Eni, qui a ouvert un centre de recherches sur le sujet, et allons lancer un projet avec Arkema », annonce Jean Roncali. L'imprimeur DisaSolar, à Limoges, ou le chimiste des encres nantaises Armor participent aussi aux recherches en cours, notamment à l'Ines, afin d'accélérer la mise au point du process industriel de fabrication de films minces OPV par impression jet d'encre sur rotatives (« roll to roll »). Toutefois, il faudra encore entre cinq et dix ans avant de voir se généraliser des applications commer ciales.