Grâce à la nanotechnologie, le film photovoltaïque, conçu par Ribes Tech, est imprimé sur feuilles légères et souples de plastique, capables de transformer le rayonnement solaire et artificiel, comme la lumière des ampoules, en électricité qui alimente les systèmes domotiques et d’autres types de technologies.
La solution s’avère efficace aussi bien sur le plan économique, car elle réduit l’utilisation des batteries, que pour la protection de l’environnement car, contrairement aux batteries, le film photovoltaïque peut être recyclé comme toute substance plastique.
Ribes Tech, fondée en mars 2016, est une start-up née de la collaboration entre l’ «Institut Italien de Technologie » (IIT) à Milan et l’OMET de Lecco. Le premier est spécialisé dans la nanotechnologie, tandis que le second est à la pointe de la fabrication de machines d’impression.
Cette convergence entre les compétences industrielles et scientifiques a été fortement soutenue par Marco Carvelli, ingénieur en physique de trente-et-un ans, diplômé de l’Ecole Polytechnique de Milan. Il revient en Italie des Pays-Bas pour réaliser, avec d’autres chercheurs dont l’âge ne dépasse pas trente-cinq ans, un projet de pointe pour les panneaux photovoltaïques: cette innovation est mise en pratique par la pose des encres d’imprimerie d’avenir.
L’idée de Ribes Tech a débuté par l’étude sur l’Oled, à savoir les diodes (dispositifs d’émission de lumière) des écrans modernes d’ordinateurs et de téléphones mobiles. Les cellules photovoltaïques reliées au projet de Ribes Tech sont similaires, à la différence que, au lieu d’émettre de la lumière, elles l’absorbent et la convertissent en énergie électrique.
Qu’est-ce que le film photovoltaïque Ribes Tech
image credit: Ribes Tech
Ribes Tech, la start-up créée et construite par Carvelli, a conçu un film photovoltaïque qui peut alimenter les systèmes de domotique et d’autres technologies.
Imprimé sur des feuilles de plastique pour un coût très faible et en grandes quantités, il fonctionne à la lumière artificielle. Les feuilles sont très légères, fines et souples. La caractéristique essentielle de cette technique de production est de pouvoir déposer, lors de l’impression, les matériaux semi-conducteurs et conducteurs qui forment la cellule photovoltaïque. Les matériaux utilisés sont dissous dans des solvants appropriés pour former des encres spéciales. Ces encres sont compatibles avec les techniques d’impression à rotation, celles qu’on utilise pour imprimer journaux, mouchoirs en papier et étiquettes des bouteilles. Le film est imprimé sur des couches minces de couleurs et formes variées qui répondent aux besoins de différents environnements.
Comment fonctionne le film photovoltaïque Ribes Tech
image credit: Ribes Tech
Plus précisément, l’opération se déroule de la façon suivante: les cellules photovoltaïques utilisent le polymère semi-conducteur mélangé aux fullerènes ou les nanosphères de carbone. Ce composé est déposé sur une feuille de plastique.
Le panneau est une sorte de double-sandwich: à la base, sur une couche de plastique, la cellule en couches minces est d’abord imprimée, puis recouverte d’une autre feuille de plastique. Ce processus est géré à l’aide de la nanotechnologie: cette technique permet que les matériaux soient gérés au niveau moléculaire et transformés en une sorte d’encre, qui sera ensuite imprimé sur film. A l’encre sèche, les nanoparticules conservent leur caractéristique de transformer le rayonnement solaire en électricité.
Généralement, le support sur lequel les cellules sont imprimées est le PET, la même matière plastique utilisée pour la fabrication des bouteilles d’eau. Sur ce film, sont ensuite déposées les différentes couches correspondant à des matériaux semi-conducteurs organiques. Il s’agit de polymères particuliers, ou plastiques spéciaux, qui servent de conducteurs ou de semi-conducteurs électriques. Grâce aux matériaux polymères, le film photovoltaïque qui alimente les systèmes domotiques ne libère aucune substance toxique. En outre, ce produit permet l’élimination et le recyclage utilisé normalement pour les matières plastiques.
Particularités et avantages du film photovoltaïque Ribes Tech
image credit: Ribes Tech
Le film photovoltaïque, non seulement fonctionne parfaitement avec la lumière artificielle, mais il est encore plus puissant que d’autres technologies, telles que les panneaux de silicium visibles d’habitude sur les toits. En effet, un tel film peut être facilement modifié en changeant la partie de la lumière que la cellule absorbe. Il est clair qu’avec la lumière artificielle, l’énergie transportée est moindre par rapport à la lumière du soleil, mais souvent, elle suffit non seulement pour alimenter en électricité les systèmes de la domotique, mais aussi pour l’application employée par l’Internet des objets (IOT).
Le film photovoltaïque Ribes Tech, avec la lumière artificielle, a plus ou moins la même autonomie que la batterie. Il peut générer quelques dizaines de microwatts par centimètre carré. Avec ces feuilles, on peut réduire l’utilisation des batteries, ce qui réduit les coûts et offre un grand avantage pour la protection de l’environnement: les batteries contiennent en elles-mêmes une partie des substances toxiques et sont parfois difficiles à éliminer.
En revanche, à la fin de sa vie, le film peut être recyclé comme n’importe quelle substance plastique.
Il est encore très difficile de fournir des estimations sur le prix des feuilles photovoltaïques qui alimentent les mécanismes domotiques. Probablement, à l’avenir, ces films vont coûter autant qu’une banale étiquette de bouteille. Cependant, à l’heure actuelle, il n’y a pas de grandes sociétés qui produisent les encres nécessaires à la réalisation de ces couches photovoltaïques, donc seules de petites équipes de chercheurs réalisent des encres en faibles quantité, mais non de manière automatisée. Pour cette raison, malheureusement, les coûts sont encore élevés, mais pas plus que le coût d’une pile ronde.
La finalité de Ribes Tech
La finalité, pour les chercheurs, est d’être en mesure d’utiliser le film photovoltaïque dans le domaine des systèmes de la domotique: capteurs, détecteurs de température et d’alarme, télécommandes, étiquettes électroniques, affichage. À l’avenir, cependant, l’objectif est d’exploiter cette technologie dans le domaine de la téléphonie mobile (portables) et de l’électronique en général.
On propose de passer des accords avec des sociétés spécialisées dans le domaine de la domotique, du sans fil, des capteurs, des réseaux et systèmes électroniques. Le but de Ribes Tech consiste à collaborer avec ces entreprises, car elles sont potentiellement intéressées par l’utilisation des modules photovoltaïques dans leur production.
Depuis longtemps, Ribes Tech travaille sur le projet de créer un film photovoltaïque, notamment dans le domaine de la domotique. Les premiers prototypes ont été développés, mais bientôt il y aura aussi des partenariats d’entreprises, indispensables pour le lancement sur le marché, prévu au cours de l’année.
L’idée de la start-up RibesTech est de collecter ce qui est gaspillé chaque jour, sans même s’en rendre compte. Avant l’ère de la nanotechnologie, personne n’aurait imaginé que l’on puisse réaliser des modules photovoltaïques souples, légers et très fins, capables de transformer la lumière des ampoules en électricité.
Il ne reste que d’attendre l’évolution de ce projet qui se veut, avec fierté, entièrement italien, et qui conduira notre pays – et pas seulement – vers une production et une consommation d’énergie plus durables.
Les films photovoltaïques Ribes Tech viennent d’être récompensés, par « Mit Technology Review », comme l’une des dix innovations les plus importantes en Italie conçues par les jeunes de moins de 35 ans.