Avant de développer les panneaux photovoltaïques de demain, Olivier Besida faisait de la physique fondamentale et cherchait un moyen de détecter les neutrinos, ces particules émises avec les photons par le Soleil. "Si mes travaux visaient à comprendre les mécanismes énergétiques fondamentaux de notre étoile, ils ont abouti à un dispositif transférable au monde de l’industrie", explique le scientifique du CEA.
Concentrer et diriger la lumière du Soleil
Lorsque le Soleil brille, il émet dans toutes les directions de l’espace une lumière composée de plusieurs couleurs ou longueurs d’onde. C’est le spectre de la lumière solaire. Grâce à des fibres spécifiques en plastique, Olivier Bésida capte une large partie de ce spectre et le concentre en un faisceau lumineux monodirectionnel et monochromatique, quelles que soient les conditions météo.
Pour fabriquer ses fibres, le scientifique utilise deux matériaux plastiques n’ayant pas les mêmes propriétés optiques. "Ils dévient différemment la lumière qui les traverse, la canalisent vers les extrémités des fibres et ne laissent passer qu’une seule couleur. C’est le principe du cristal photonique qui donne ce bleu/vert métallique si particulier aux plumes de paon par exemple". Les fibres sont de plus teintées avec un colorant fluorescent. Celui-ci permet de sélectionner la couleur par laquelle des surfaces de silicium - celles qui composent les cellules photovoltaïques - transformeront le maximum d’énergie lumineuse en électricité.
En d’autres termes, en couplant des bandes de silicium aux fibres d’Olivier Besida, il devient possible de fabriquer des panneaux solaires peu coûteux affichant des rendements supérieurs aux dispositifs actuels. C’est le coeur du projet Quyos Solar.
Du laboratoire à la commercialisation
Depuis 2012, le chercheur se consacre entièrement à la mise au point de son dispositif. Une équipe interdisciplinaire de chimistes, de physiciens quantiques et de professionnels de la gestion de projets s’active ainsi autour de Quyos Solar."La force de frappe du CEA est un atout dans ce domaine ultra concurrentiel qu’est le photovoltaïque". Les fibres, d’un diamètre de 600 micromètres*, sont quant à elles fabriquées sur une plateforme technologique** située à Lannion dans les Côtes d’Armor.
"Le projet avance bien. J’ai déjà déposé un brevet de 50 pages sur cette innovation et nous testons actuellement nos calculs en laboratoire". Dans un an et quelques publications supplémentaires, cette phase appelée preuve de concept sera terminée et les fibres fluorescentes d’Olivier Bésida, rejoindront les toits du CEA pour des démonstrations en conditions réelles. "Dès lors tout ira très vite. Nous pourrons démarrer le montage d’une startup afin de commercialiser notre produit", conclut le physicien enthousiaste.
*1 micromètre = 1 millionième de mètre
**Plateforme Perfos de la société Photonics Bretagne
