La lumière du soleil qui traverse les fenêtres d'un bâtiment ne se contente pas d'éclairer son intérieur : elle transmet également de l'énergie solaire à travers le verre, ce qui provoque souvent un chauffage inutile des locaux. Plusieurs entreprises spécialisées dans les technologies énergétiques travaillent aujourd'hui au développement de fenêtres solaires, des systèmes capables de convertir cette énergie en électricité. Elles permettent ainsi de répondre aux besoins énergétiques du bâtiment tout en réduisant ses besoins en climatisation.
L'unité de verre photovoltaïque (PVGU)
Pythagoras Solar développe un système de fenêtre solaire associant des technologies optiques à des cellules photovoltaïques traditionnelles en silicium, intégrées dans un panneau baptisé « Photovoltaic Glass Unit » (PVGU), ou unité de verre photovoltaïque.
Le PVGU utilise un système optique inséré entre les couches de verre afin de contrôler le passage de la lumière du soleil à travers la fenêtre. Il permet ainsi de réguler la quantité de chaleur et de lumière transmise, tout en réfractant les rayons solaires vers les cellules photovoltaïques logées hors de la zone transparente de la vitre.
Le photovoltaïque organique
New Energy Technologies Inc. met au point un produit nommé SolarWindow : un système photovoltaïque composé de cellules solaires intégrées dans un film ultrafin, pulvérisable directement sur le verre des fenêtres.
En 2010, ces cellules étaient les plus petites au monde, avec une taille représentant environ le quart d'un grain de riz. Contrairement aux cellules solaires classiques, elles emploient des matériaux organiques plutôt que des contacts métalliques. Ces matériaux offrent une transparence nettement supérieure, ce qui permet de les appliquer sur les vitres sans réduire sensiblement la clarté du verre.
Les cellules solaires à nanoparticules
La société norvégienne EnSol développe elle aussi une solution de fenêtre solaire, fondée sur des nanoparticules métalliques génératrices d'énergie, incorporées dans un film fin qui peut être vaporisé directement sur le verre, à l'instar de SolarWindow.
Selon EnSol, ces particules ne conféreraient au verre qu'une légère teinte, laissant passer une quantité de lumière tout à fait adéquate. L'entreprise envisage même d'aller plus loin : son film pourrait être appliqué à l'ensemble des surfaces extérieures d'un bâtiment, transformant ainsi toute la construction en une véritable cellule solaire productrice d'énergie.
Les fenêtres solaires passives
La forme la plus simple de technologie solaire appliquée aux fenêtres reste la conception passive. Cette approche consiste à tenir compte du climat dès le choix de l'emplacement des ouvertures : on privilégiera par exemple les murs orientés au sud dans les régions où le chauffage hivernal est essentiel.
Des débords de toiture et un aménagement paysager judicieux permettent également de bloquer les rayons du soleil lorsque cela s'avère nécessaire. Enfin, l'utilisation de verre isolant, teinté, réfléchissant ou sélectif sur le plan spectral constitue une option complémentaire dans toute démarche de conception solaire passive.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/energy-efficient-homes/1007119088.html