Revêtement allemand : verre solaire jusqu'à 7 fois plus solide en labo

Sur un panneau solaire, le verre est la partie la plus lourde du module : jusqu'à 80 % de son poids total. Depuis des années, la solution évidente consiste à le rendre plus fin, mais le même problème freine l'idée depuis tout aussi longtemps : le verre fin se brise plus facilement, et le traitement thermique habituel, appelé trempe thermique, devient difficile à appliquer dès que le verre atteint deux millimètres ou moins. Une équipe de l'entreprise allemande EXXERGY et de sa filiale EXXOSQEL, travaillant avec l'Institut Fraunhofer de recherche sur les silicates ISC, à Wurtzbourg, a mis au point un revêtement qui s'attaque aux fissures elles-mêmes.

Le mécanisme est simple à décrire. Le revêtement comble les microfissures avec un composite tridimensionnel qui forme des ponts covalents, c'est-à-dire des liaisons chimiques entre molécules, et ces ponts rendent le verre plus difficile à briser. Lors de tests en laboratoire, des échantillons de verre de deux millimètres sont devenus jusqu'à quatre fois plus solides, et ceux d'un millimètre jusqu'à sept fois plus solides, par rapport à du verre non traité et non trempé. EXXOSQEL estime qu'une réduction de 40 % de la masse de verre pourrait diminuer de 30 % le poids global de certains panneaux solaires. Il s'agit des chiffres de laboratoire des entreprises elles-mêmes, et aucun test indépendant n'a encore été publié.

Le travail porte désormais sur la production à grande échelle. Le Fraunhofer ISC fabrique le revêtement par lots pouvant atteindre 100 litres et automatise son application afin que les fabricants puissent l'intégrer à leurs lignes de production existantes. EXXERGY le teste sur de plus grandes plaques de verre et modules solaires avec le Centre Fraunhofer pour le photovoltaïque au silicium CSP. Le développement approche du niveau de maturité technologique 6 (TRL 6), l'étape à laquelle un prototype a été démontré dans un environnement pertinent. Thomas Sauer, directeur général d'EXXOSQEL, a déclaré que l'équipe a déjà réalisé des prototypes initiaux aux dimensions standard, dans des conditions proches de l'usage réel, et que des tests de contrainte sont en cours. Il a toutefois averti que le passage de l'échantillon de laboratoire au grand module exige une expertise considérable dans la montée en échelle de la synthèse des matériaux, de la technologie d'application et de la fabrication des modules.

Pour les fabricants de panneaux, le gain est d'abord celui du poids, auquel s'ajoute un second avantage : si le revêtement tient ses promesses, il pourrait réduire les matières premières et l'énergie nécessaires à la fabrication des panneaux. Les panneaux conventionnels pèsent généralement entre 11 et 13 kilogrammes par mètre carré, et les modèles plus lourds atteignent 16. Un module plus léger est plus facile à transporter et à installer, un atout particulièrement précieux sur les toits qui n'ont jamais été conçus pour supporter du verre lourd. Aucune date de production n'a été annoncée. L'objectif suivant est le TRL 7, qui consiste à démontrer la technologie dans un environnement d'exploitation réel. Les entreprises présenteront une démonstration au salon Glasstec 2026 à Düsseldorf, présenté comme le premier salon international de référence pour l'industrie du verre, du 20 au 23 octobre.