Quand l’EPFL brille de mille feux à Copenhague

INNOVATION • Douze mille panneaux photovoltaïques colorés issus d’une technologie développée à l’EPFL recouvrent la nouvelle École internationale de Copenhague (notre photo). Ils fourniront annuellement 300 mégawatts-heure d’électricité, soit plus de la moitié de ses besoins énergétiques. Sa couleur vert d’eau le rend également très caractéristique. Pourtant, pas un seul pigment n’a été déposé sur les douze mille verres. Il a fallu des années de développement dans les laboratoires de Dorigny pour mettre au point ces panneaux solaires colorés par interférences lumineuses.

Il y a différentes façons de produire une couleur, et l’une d’elles passe par un phénomène d’interférence. Une manifestation que l’on peut observer sur une bulle de sa-von, sur certaines ailes de papillons ou sur un film d’huile à la surface de l’eau: «Vous avez cet effet irisé, cet arc-en-ciel coloré qui se forme sur une couche très mince; nous travaillons sur le même mécanisme, que nous maîtrisons pour le verre», précise Jean-Louis Scartezzini, directeur du Laboratoire d’énergie solaire et physique du bâtiment (LESO-PB). Cela a l’air simple sur le papier, mais les chercheurs ont dû surmonter de nombreuses difficultés avant de maîtriser la lumière réfléchie par les panneaux solaires, pour qu’ils ne produisent qu’une couleur sans perdre en efficacité énergétique.

Pour Andreas Schüler, qui mène ce projet depuis le premier jour, obtenir des couleurs

stables a même été un énorme défi: «Nous avons beaucoup de liberté pour produire nos filtres, nous mélangeons des oxydes et pouvons ainsi agir sur les indices de réfraction. Nous travaillons par couches successives, entre 3 et 13 couches dans un design de filtre. Il faut trouver les compositions et les épaisseurs idéales de ces multicouches afin qu’elles reflètent les longueurs d’onde souhaitées en respectant les contraintes énergétiques.»

Grâce à ce principe de coloration, les panneaux photovoltaïques et thermiques sont transformés en éléments d’architecture à part entière, puisque tous leurs éléments techniques disgracieux sont dissimulés.

La technologie a fait l’objet de deux brevets et les panneaux solaires colorés sont aujourd’hui produits de manière industrielle en grands formats - 3 mètres sur 6 et 4 mm d’épaisseur - avant d’être découpés aux dimensions souhaitées par l’architecte.