Des chercheurs de l’IPREM, un institut de recherches du CNRS rattaché à l’université de Pau et des Pays de l’Adour, en collaboration avec l’école de chimie de Montpellier mènent des recherches depuis 2015 pour le développement de panneaux photovoltaïques organiques dits OPV (« Organic PhotoVoltaics »). 

Le panneau photovoltaïque organique (OPV) est une nouvelle technologie issue directement de la recherche fondamentale en chimie des polymères conducteurs. Ses composants sont recyclables et sans toxicité. Il fonctionne en très basse tension et peut donc être utilisé sans danger électrique dans n’importe quel établissement recevant du public.

La production d’électricité est assurée non plus par des atomes de Silicium mais par une fine couche de matière organique, encapsulée entre deux films souples. 

Les principaux avantages de cette technologie seraient 1) de pouvoir s’affranchir des coûts et impacts écologiques liés à l’extraction et à la préparation du Silicium nécessaire à la fabrication des cellules, en effet la mise en œuvre de matières organiques est beaucoup moins énergivore.  De plus, un des objectifs est d’aller vers une matière organique active biosourcée, issue de plantes locales limitant encore plus l’impact environnemental. 2) d’avoir la capacité de développer en France et dans la région une nouvelle filière industrielle en ouvrant de nouvelles perspectives de cultures agricoles (matière organique) en phase avec les défis de la transition écologique. 

Les installations déjà réalisées :

Une première version prototype a été présentée dans sa version sur support polycarbonate au premier ministre le 20 mars 2017 à Pau.

Dans le cadre du dispositif « Territoire à Energie Positive pour la Croissance Verte », mis en place par le Ministère de la Transition Ecologique et Solidaire, la communauté de communes Adour Madiran a proposé d’expérimenter sur 8 sites réels, les panneaux OPV en partenariat avec l’IPREM. Cette installation a bénéficié du soutien de la région Nouvelle Aquitaine.

Parmi ces huit sites, l’école du village de Sedze-Maubecq, où des panneaux ont été installés au niveau de la toiture de l’école (voir les 3 photos ci-dessous).

Depuis, les premières installations dans la communauté de communes Adour Madiran, le nombre d’installations ne cesse de croitre dans le département.

L’école de Lagos (à coté de Nay) a bénéficié de l’installation de ces panneaux photovoltaïques organiques en février 2022. Les deux photos suivantes, issues d’ un article du site Presslib La République des Pyrénées documentent le projet réalisé sur le toit de l’école de Lagos.

Photo La République des Pyrénées Juillet 2018 : chercheurs et élus lors de l’inauguration de l’installation OPV réalisée à Pontiacq-Villepinte (Communautés des communes Adour-Madiran)

Photo La République des Pyrénées : présentation par JM Sotiropoulos (à gauche, chercheur CNRS) et P Baylère (à droite, ingénieur CNRS) d’un panneau OPV.

Photo La République des Pyrénées : l’installation réalisée sur le toit de l’école de Lagos.

À l’occasion du Pau Motors Festival – une compétition orientée vers les nouvelles mobilités – ASCA et la Communauté d’Agglomération Pau Béarn Pyrénées ont présenté le 6 mai 2022 l’« ASCA^® Solar Wall », un mur solaire permettant de recharger des vélos électriques. Ce dernier a été mis au point dans le cadre du programme « Les Pyrénées, Territoires d’Innovation » piloté par le département des Pyrénées Atlantiques (64). Le mur solaire mesure 2,2 mètres de haut et 9 mètres de long. Chacune des faces de la structure est recouverte de 180 modules OPV semi-transparents en forme de losange, laminés dans des panneaux de polycarbonate. Le film ASCA^® existe en vert, gris, rouge ou bleu. C’est cette dernière couleur qui a été choisie pour les modules de l’« ASCA^® Solar Wall ».

Photo La République des Pyrénées (mai 2022) Olivier Portier présente devant le skatepark le mur solaire d’Asca

L’installation de mille panneaux OPV est également en cours au lycée René Cassin de Bayonne.

La voie vers l’industrialisation :

C’est ARMOR, un groupe industriel français spécialiste de la formulation et de l’enduction de couches fines sur films minces (le groupe est notamment leader mondial du ruban à transfert thermique (utilisé pour produire des étiquettes à code-barres)), via sa filiale ASCA, qui assure la réalisation des films. Le groupe nantais a investi plus de 100 millions d’euros, dans son site de la Chevrolière prés de Nantes, pour mettre au point une technologie à base de polymères photo-actifs, sans solvants, sans matériaux rares et dont la fin de vie est pensée dès la conception du produit. Le procédé (« film Asca TM ») repose sur 5 couches imprimées, en rouleau, sur le film OPV, encapsulées dans 2 couches protectrices pour isoler et protéger les polymères de l’oxygène, de l’humidité ou encore des rayons ultraviolets.

Parmi, les plus gros challenges de fabrication qu’il a fallu maîtriser, c’était de s’assurer de la réalisation d’un film homogène en épaisseur sur la surface pour garantir une homogénéité de production.

Photo (F.Thual) issue du site internet La Tribune (article du 14 novembre 2022) montrant le film mis au point par Asca.

Une start-up locale a été spécialement créée pour l’occasion : « Energy OPV ». Cette start-up dont le siège est localisé à Sedze Maubecq assure ensuite dans une unité de fabrication basée à Ibos (Hautes Pyrénées),  l’encapsulation de ces films au sein de panneaux rigides en polycarbonates intégrés dans une armature externe en aluminium C’est cette même société qui assure ensuite l’installation sur les différents sites.

La recherche continue :

Dans le même temps, les chercheurs de l’IPREM continuent d’améliorer la technologie. 

Les panneaux OPV actuels fonctionnent à partir de matière organique issue de la pétrochimie. Les chercheurs souhaitent à terme utiliser des matières premières biosourcées qui seraient cultivées en local. 

Les chercheurs travaillent également à améliorer les performances des panneaux OPV. Les installations actuelles, notamment celle de Lagos sont suivies à distance et leur comportement est comparé aux meilleurs panneaux photovoltaïques au Silicium.

Photo La République des Pyrénées : les capteurs installés pour mesurer les performances des panneaux OPV de l’école de Lagos.