Qu'est-ce que la peinture solaire : la révolution écologique de demain ?

Aucun fabricant ne vend aujourd'hui de peinture solaire au litre, et personne ne repeindra sa façade cet été pour alimenter son ballon d'eau chaude. Le sujet reste au stade du laboratoire, avec des rendements de l'ordre de 1 à 5 % contre 20 à 22 % pour un panneau photovoltaique classique. Voici ce que recouvre vraiment le terme, et ce qu'il faut en attendre.

Ce que désigne le mot, et ce qu'il ne désigne pas

Sous l'étiquette « peinture solaire » cohabitent au moins trois familles de recherches qui n'ont pas grand-chose en commun. La première, la plus médiatisée, part d'une encre chargée de nanocristaux semiconducteurs, souvent du séléniure de cadmium ou des composés cuivre-indium-gallium-sélénium (CIGS). L'équipe de l'université Notre-Dame, dans l'Indiana, avait présenté dès 2011 une pâte baptisée « Sun-Believable » qui plafonnait à environ 1 % de rendement. La deuxième famille repose sur les pérovskites, ces cristaux hybrides déposables à l'état liquide, qui ont vu leur rendement grimper très vite en cellule de laboratoire mais qui se dégradent encore trop rapidement à l'humidité et aux ultraviolets. La troisième n'a rien de photovoltaique : ce sont des revêtements qui captent la vapeur d'eau de l'air et la dissocient sous l'effet du soleil pour produire de l'hydrogène, une piste explorée notamment par l'université RMIT de Melbourne.

Pourquoi le rendement bloque

Un panneau silicium doit ses 20 % à une structure très ordonnée : des couches empilées au micron près, une grille de collecte des électrons, un encapsulage sous verre trempé. Une peinture, par définition, est un désordre de particules en suspension. Les électrons libérés par la lumière doivent traverser ce fouillis pour rejoindre un collecteur, et beaucoup se recombinent en route. C'est la limite physique de l'exercice, pas un problème de mise au point.

Le calcul se pose alors autrement. Si la peinture atteint un jour 3 % et qu'elle coute dix fois moins cher au mètre carré, elle devient intéressante sur des surfaces qu'on ne peut pas équiper autrement : un bardage industriel de 3 000 m2, un mur pignon, un abri de quai. Sur une toiture de maison individuelle, où la place est comptée, le panneau rigide garde une longueur d'avance qu'aucune encre ne rattrapera.

Les usages annoncés, passés au crible

Les façades de bâtiments

C'est la piste la plus sérieuse, et elle avance déjà sans peinture. Les modules photovoltaiques intégrés au bâti existent en version colorée, opaque ou semi-transparente, et se posent comme un bardage. Leur rendement tourne autour de 10 à 15 %, ce qui reste très au-dessus de ce qu'une encre promet. La peinture n'aurait d'intérêt que sur des formes courbes ou des surfaces impossibles à panneauter.

Les voitures

L'idée revient dans chaque article sur le sujet. Le toit d'une berline mesure environ 2 m2. Même avec du silicium de bon rendement, on récupère de quoi ajouter quelques kilomètres d'autonomie par jour, ce que les modèles solaires commercialisés confirment. Avec une peinture à 2 %, on descend au niveau de l'entretien de la batterie 12 volts. Autant le dire clairement : ce n'est pas là que se joue la mobilité électrique.

Les objets du quotidien

Sac à dos, coque de téléphone, store de terrasse : ces objets reçoivent de la lumière de manière très irrégulière, souvent à l'ombre ou à plat dans un coffre. Les panneaux souples en couches minces existent déjà pour cet usage et se vendent quelques dizaines d'euros. Une couche de peinture n'apporterait rien de plus qu'un gain esthétique.

Le vrai intérêt de la recherche en cours

Réduire ces travaux à un gadget serait injuste. Ce qui intéresse les laboratoires, ce n'est pas de repeindre des pavillons, c'est de sortir de la contrainte du silicium fondu à 1 400 degrés. Une encre s'imprime en rouleau, à basse température, sur un support souple, avec une consommation d'énergie de fabrication sans commune mesure. Si les pérovskites tiennent vingt ans au lieu de deux, elles pourraient être déposées en couche additionnelle sur du silicium classique et pousser le rendement des panneaux au-delà de 30 %. Les cellules tandem sont déjà passées ce cap en laboratoire.

C'est là que se trouve le débouché crédible, pas dans le pot de peinture. Autrement dit, la technologie qu'on vous vend comme un mur qui produit de l'électricité finira sans doute sa route en couche invisible à l'intérieur d'un panneau tout à fait ordinaire.