Dans un monde en quête de solutions énergétiques durables, les vitres solaires émergent comme une innovation prometteuse, transformant les surfaces vitrées en sources d’énergie renouvelable.
Qu’est-ce qu’une vitre solaire ?
La vitre solaire est une plaque de verre qu’on place à une ouverture d’un bâtiment pour réguler les rayons de soleil qui pénètrent dans le bâtiment. Les vitres solaires ont la capacité de contrôler la quantité de lumière et de chaleur qui pénètrent dans un bâtiment. Elles peuvent être utilisées pour réduire les besoins en éclairage artificiel et en climatisation.
Les types de vitres solaires
Il existe différents types de vitres solaires : les vitres teintées, les vitres à contrôle de la lumière, les vitres à isolation thermique et les vitres à capteurs solaires qui sont en mesure de produire de l’électricité grâce à l’effet photovoltaïque.
Les vitres à capteur solaire
Les cellules des vitres à capteurs solaires sont généralement intégrées dans la vitre elle-même, de sorte qu’elles ne sont pas visibles de l’extérieur. On intègre un filtre PVB (Polybutyral vinylique) dont le rôle est de diriger les rayons du soleil vers les cellules photovoltaïques. Ensuite, ces rayons passent à la transformation pour produire de l’électricité.
Il existe différents types de cellules photovoltaïques utilisées dans les vitres à capteurs solaires, comme les cellules à base de silicium, les cellules à base de couche mince et les cellules à base de perovskite. Les vitres à capteurs solaires peuvent être utilisées à la fois pour des bâtiments commerciaux et résidentiels, et peuvent être intégrées dans des fenêtres, des toits et des murs.
Il faut noter que seules les vitres à capteur solaire produisent de l’électricité à l’inverse des autres vitres solaires.
La vitre solaire teintée
Traitées pour bloquer une partie de la lumière du soleil, les vitrages solaires teintées permettent à la lumière naturelle de passer à travers. Elles peuvent également avoir des propriétés de contrôle de la chaleur, qui permettent de réguler la température intérieure d’un bâtiment en bloquant les rayons infrarouges du soleil qui causent la chaleur. Ces vitres peuvent également protéger les occupants d’un bâtiment contre les rayons UV nocifs.
La vitre solaire à contrôle de lumière
Egalement appelées « vitres à variation de teinte » ou « vitres à réglage automatique », elles peuvent être ajustées pour réguler la quantité de lumière solaire qui pénètre dans un bâtiment. Il existe plusieurs technologies utilisées pour les vitres solaires à contrôle de lumière (vitres à couche active, vitres à film électrochromique, vitres à film thermochromique)
Les vitres à isolation thermique
Ce type de vitrage sert à améliorer l’isolation thermique d’un bâtiment. Il existe plusieurs technologies utilisées pour les vitres à isolation thermique : double vitrage, triple vitrage, à film isolant, à isolation thermique à haute performance.
Applications et intégration des vitres solaires
- Applications résidentielles : Les vitres solaires peuvent être installées dans des maisons individuelles pour fournir une source d’énergie renouvelable, réduire les factures d’électricité et améliorer l’efficacité énergétique globale du logement.
- Applications commerciales : Dans les bâtiments commerciaux, les vitres solaires peuvent aider à répondre aux exigences énergétiques élevées, tout en offrant une solution esthétique et fonctionnelle pour les façades vitrées.
- Intégration architecturale : Grâce à leur transparence et à leur adaptabilité, les vitres solaires s’intègrent harmonieusement dans divers styles architecturaux, permettant aux architectes de concevoir des bâtiments esthétiques et écologiques.
Quel rendement espérer avec une vitre solaire ?
Au niveau du rendement, les vitres photovoltaïques permettent de générer entre 10 et 90 watts par mètre carré. En comparaison, les panneaux solaires produisent en moyenne 170 watts par mètre carré. Pour le moment, c’est donc un rendement assez faible.
Cela s’explique par le fait que la vitre solaire laisse passer une partie de la lumière pour éclairer le bâtiment. En revanche, le panneau solaire capte tous les rayons du soleil.
Des recherches sont en cours pour augmenter l’efficacité des vitres solaires. Par exemple, l’ajout de matériaux comme la pérovskite pourrait améliorer la conversion de l’énergie solaire en électricité, rapprochant ainsi leur rendement de celui des panneaux solaires traditionnels.
Quel prix pour les vitres solaires
Pour le moment, il faut investir environ 1 000 euros par mètre carré pour installer des vitres solaires. C’est encore très cher du fait que c’est une technologie nouvelle.
Bien que le coût actuel des vitres solaires soit élevé, les prix diminueront à mesure que la technologie se développera et que la production en série augmentera, rendant ainsi cette solution plus accessible au grand public.
Les avantages et inconvénients de la vitre solaire
Avantages :
- La vitre fonce quand elle reçoit les rayons solaires. Cela permet de conserver de la fraîcheur dans le logement pendant l’été.
- Une bonne isolation pour le logement grâce à l’épaisseur des vitrages.
- Une bonne exploitation des vitres du bâtiment qui peuvent avoir une utilité supplémentaire.
Inconvénients :
- Une technologie très chère pour le moment du fait de sa nouveauté.
- Faible rendement par rapport à un panneau solaire classique.
- Espaces pouvant accueillir les vitres assez réduits dans le logement.
Les vitres solaires n’ont pas encore un rendement intéressant et leur prix est très élevé. Toutefois, il ne fait aucun doute que cette technologie a un concept attrayant qui va se développer dans l’avenir, et il existe plusieurs façons de financer l’installation de panneaux solaires.
Avec l’essor des technologies photovoltaïques et l’optimisation des coûts de production, les vitres solaires pourraient devenir une alternative standard aux vitrages traditionnels. Des efforts sont également réalisés pour améliorer leur rendement énergétique et leur transparence, permettant ainsi une adoption plus large aussi bien pour les bâtiments résidentiels que commerciaux.