24 septembre 2008
Adieu piles électriques?
Une entreprise américaine obtient une licence pour exploiter une nouvelle classe de molécules photovoltaïques synthétisées par deux chercheurs du Département de chimie
Par : Jean Hamann
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Jean-François Morin et Mario Leclerc: «L'objectif est de porter l'efficacité énergétique à 15 %, mais déjà, à 6 %, nous avons une filière économiquement rentable».
— Marc Robitaille
Dira-t-on un jour adieu à toutes les piles qu’il faut trimbaler pour alimenter les petits appareils électroniques de la vie courante? Peut-être bien, si on en juge par les travaux que mènent l’équipe de Mario Leclerc, au Département de chimie, et ses partenaires de la firme américaine Konarka. Du point de vue de ces chercheurs, ce ne sont pas les surfaces capables de capter l’énergie solaire qui manquent autour de nous: étuis d’ordinateurs, sac-à-dos, sacs de voyage, porte-documents, nappes de pique-nique, tentes, auvents et même vêtements de tous les jours. Évidemment, bien que le «vert» soit dans le ton, il n’est pas question de se pavaner en ville avec un veston couvert de panneaux solaires rigides. La technologie sur laquelle travaillent l’équipe du professeur Leclerc et Konarka consiste plutôt à intégrer, dans des matériaux souples, une nouvelle classe de molécules photoactives mises au point à l’Université: les polycarbazoles. La semaine dernière, le Vice-rectorat à la recherche et à la création annonçait d’ailleurs qu’il avait accordé à Konarka une licence d’exploitation exclusive sur ces molécules.
«Théoriquement, on sait depuis 25 ans que les polycarbazoles possèdent les caractéristiques requises pour produire une bonne cellule photovoltaïque, signale Mario Leclerc, mais personne ne savait comment les fabriquer. Il y a quelques années, mon collègue Jean-François Morin et moi sommes parvenus à le faire et, en 2001, nous avons obtenu un brevet canadien et un brevet américain pour cette invention.» Les polycarbazoles sont des polymères qui auraient un brillant avenir dans le domaine de l’électronique plastique, poursuit le chercheur du Centre de recherche en science et ingénierie des macromolécules. On pense pouvoir un jour les utiliser pour fabriquer des transistors et des circuits imprimés, mais aussi des piles solaires, domaine dans lequel Konarka s’est taillé une niche.
Au moment où les deux chercheurs ont obtenu leur brevet, les polycarbazoles parvenaient à transformer 1 % de l’énergie solaire reçue en énergie électrique. Depuis quatre ans, en étroite collaboration avec Konarka, Mario Leclerc et ses étudiants Kathleen Sirois, Nicolas Leclerc, Nicolas Blouin et Alexandre Michaud ont peaufiné ces molécules pour en porter l’efficacité énergétique à 6 %, ce qui en fait l’un des meilleurs matériaux qui soit pour les piles solaires. «L’objectif est de 10 à 15 %, mais déjà, à 6 %, nous avons une filière économiquement rentable», estime le professeur Leclerc. Les cellules photovoltaïques à base de silicium affichent une efficacité nettement plus élevée (20 %), reconnaît-il, mais comme leur fabrication se fait sous vide, les investissements requis pour la construction d’une usine sont énormes. «Ce n’est pas le cas pour les polycarbazoles, précise-t-il. On peut les produire sous forme d’encres et les imprimer sur différents matériaux souples à l’aide de presses ou d’imprimantes. Konarka propose d’intégrer des films de polycarbazoles aux matériaux qui composent les objets de notre environnement. Cette firme travaille également à la production de fibres de polycarbazoles qui pourraient être tissées dans des textiles.»
Quatre entreprises avaient manifesté l’intérêt de se porter acquéreur de la licence d’exploitation des polycarbazoles. «Je suis heureux que Konarka se soit entendu avec l’Université, admet Mario Leclerc. Nous travaillons avec leur équipe depuis un bon moment, nous avons une réunion téléphonique hebdomadaire pour faire le point sur l’avancement des travaux et la collaboration est bonne. Ils font des tests sur les molécules que nous produisons et ils nous donnent du feedback rapidement. Pour les étudiants-chercheurs de notre groupe, c’est une plus-value parce qu’ils obtiennent des mesures qu’on ne pourrait pas avoir autrement.»
«Théoriquement, on sait depuis 25 ans que les polycarbazoles possèdent les caractéristiques requises pour produire une bonne cellule photovoltaïque, signale Mario Leclerc, mais personne ne savait comment les fabriquer. Il y a quelques années, mon collègue Jean-François Morin et moi sommes parvenus à le faire et, en 2001, nous avons obtenu un brevet canadien et un brevet américain pour cette invention.» Les polycarbazoles sont des polymères qui auraient un brillant avenir dans le domaine de l’électronique plastique, poursuit le chercheur du Centre de recherche en science et ingénierie des macromolécules. On pense pouvoir un jour les utiliser pour fabriquer des transistors et des circuits imprimés, mais aussi des piles solaires, domaine dans lequel Konarka s’est taillé une niche.
Au moment où les deux chercheurs ont obtenu leur brevet, les polycarbazoles parvenaient à transformer 1 % de l’énergie solaire reçue en énergie électrique. Depuis quatre ans, en étroite collaboration avec Konarka, Mario Leclerc et ses étudiants Kathleen Sirois, Nicolas Leclerc, Nicolas Blouin et Alexandre Michaud ont peaufiné ces molécules pour en porter l’efficacité énergétique à 6 %, ce qui en fait l’un des meilleurs matériaux qui soit pour les piles solaires. «L’objectif est de 10 à 15 %, mais déjà, à 6 %, nous avons une filière économiquement rentable», estime le professeur Leclerc. Les cellules photovoltaïques à base de silicium affichent une efficacité nettement plus élevée (20 %), reconnaît-il, mais comme leur fabrication se fait sous vide, les investissements requis pour la construction d’une usine sont énormes. «Ce n’est pas le cas pour les polycarbazoles, précise-t-il. On peut les produire sous forme d’encres et les imprimer sur différents matériaux souples à l’aide de presses ou d’imprimantes. Konarka propose d’intégrer des films de polycarbazoles aux matériaux qui composent les objets de notre environnement. Cette firme travaille également à la production de fibres de polycarbazoles qui pourraient être tissées dans des textiles.»
Quatre entreprises avaient manifesté l’intérêt de se porter acquéreur de la licence d’exploitation des polycarbazoles. «Je suis heureux que Konarka se soit entendu avec l’Université, admet Mario Leclerc. Nous travaillons avec leur équipe depuis un bon moment, nous avons une réunion téléphonique hebdomadaire pour faire le point sur l’avancement des travaux et la collaboration est bonne. Ils font des tests sur les molécules que nous produisons et ils nous donnent du feedback rapidement. Pour les étudiants-chercheurs de notre groupe, c’est une plus-value parce qu’ils obtiennent des mesures qu’on ne pourrait pas avoir autrement.»
