Cher OFEN : Pourquoi les installations solaires sont-elles noires ?

L'Office fédéral de l'énergie (OFEN) répond chaque année à des centaines de demandes de renseignements des citoyens. Sur energeiaplus.com, nous en reprenons quelques unes sous le mot-clé "Cher OFS...". Mme M. voulait savoir pourquoi les panneaux solaires sont noirs et non blancs ou gris.

Chère Madame M., c'est une bonne question. Pour y répondre, vous avez besoin d'une petite leçon de physique :

La lumière se propage sous forme d'ondes. En fonction de la longueur d'onde, nous percevons différentes couleurs. La lumière bleue, par exemple, a une longueur d'onde plus courte que la lumière rouge. Et le blanc se compose de nombreuses couleurs différentes qui, ensemble, apparaissent blanches. Vous pouvez le voir lorsque des rayons de soleil blancs tombent sur une goutte d'eau : La lumière est réfractée, décomposée en ses composantes colorées et il y a un arc-en-ciel.

Lorsque la lumière frappe un objet, certaines longueurs d'onde sont soit avalées (absorbées), soit réfléchies. L'onde réfléchie frappe notre œil et nous la percevons comme la couleur de l'objet. Exemple : dans une boule rouge, toutes les autres longueurs d'onde, sauf le rouge, sont absorbées et seul le rouge est réfléchi.

Ce que nous percevons comme du noir est en fait l'absence de couleur : un objet absorbe complètement la lumière - et donc aussi la chaleur - et ne renvoie rien en retour. C'est exactement ce qui se passe avec les systèmes photovoltaïques noirs. C'est l'intention, car tous les rayons du soleil doivent être absorbés et convertis en électricité. Un système PV gris ou blanc réfléchit une quantité relativement importante de lumière solaire, de sorte que toute la lumière qui frappe le système ne peut pas être utilisée pour produire de l'électricité.

Néanmoins, il y en a, les cellules solaires non noires. L'Institut de recherche et de technologie CSEM à Neuchâtel, par exemple, a équipé la façade d'un immeuble d'habitation de modules solaires blancs. Ils sont colorés avec une couche spéciale qui fait apparaître les modules en blanc. D'autres couleurs ou motifs sont également possibles, et selon la coloration et le produit, les pertes vont de quelques unes à un maximum de 30 %. La société Solaxess, une start-up du CSEM, propose des films nanotechnologiques pour les fabricants de modules solaires photovoltaïques, qui sont disponibles en différentes couleurs. Et à Ecuvillens, Fribourg, un système photovoltaïque de couleur terre cuite a été installé sur un bâtiment classé, comme vous pouvez le lire dans le rapport énergétique du 4 octobre 2017. Il est donc tout à fait possible qu'à l'avenir nous voyions de plus en plus de toits et de façades solaires blancs ou colorés ou de panneaux d'affichage colorés qui produisent leur propre électricité.

Alicia Salas, stagiaire universitaire médias et politique, OFEN