Le problème de la flexibilité des matériaux luminescents
L'industrie solaire utilise déjà des matériaux
Cependant, les LSC ne sont actuellement disponibles que danssous forme de composants durs et ne conviennent pas à une utilisation dans les textiles. Le fait est qu’ils ne sont pas flexibles et perméables à l’air et à la vapeur d’eau. Une équipe de recherche interdisciplinaire dirigée par Luciano Bosel du Laboratoire de membranes et textiles biomimétiques du Laboratoire fédéral suisse pour la science et la technologie des matériaux (EMPA) a réussi à combiner plusieurs de ces matériaux luminescents en un polymère qui offre la flexibilité et la respirabilité nécessaires pour une utilisation dans textiles.
Un polymère bien connu aux propriétés complexes
Ce nouveau matériau est basé sur les propriétés du linéaireet les copolymères blocs amphiphiles hyperbranchés, déjà commercialisés sous forme de lentilles de contact en hydrogel de silicium. Les propriétés spéciales du polymère - perméabilité à l'air et à la vapeur d'eau, ainsi que flexibilité et stabilité - sont basées sur des propriétés chimiques spéciales.
"La raison pour laquelle nous avons choisi celui-cipolymère, c'est que nous pouvons combiner deux matériaux luminescents non miscibles à l'échelle nanométrique et leur permettre d'interagir l'un avec l'autre. Bien entendu, il existe d'autres polymères dans lesquels ces matériaux peuvent être intégrés ; mais cela conduirait à une agrégation et la production d’énergie ne serait donc pas possible », explique Boesel.
Concentrateurs solaires pour vêtements
En collaboration avec des collègues des deux autresdes Laboratoires Empa, Thin Films, Photovoltaïque et Advanced Fibers, l'équipe Boesel a ajouté deux matériaux luminescents différents au tissu de gel, le transformant en un concentrateur solaire flexible. Comme avec les collecteurs à grande échelle (rigides), les matériaux luminescents capturent un spectre de lumière beaucoup plus large que ce qui est possible avec les cellules photovoltaïques conventionnelles. Les nouveaux capteurs solaires peuvent être appliqués sur les fibres textiles sans que le tissu ne devienne cassant et sujet à la fissuration ou à l'accumulation de vapeur d'eau sous forme de sueur. Les capteurs solaires, adaptables pour être portés en permanence sur le corps humain, offrent un énorme avantage face à la demande toujours croissante d'énergie, en particulier pour les appareils portables.
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