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ARTE : la lumière sculpte la matière – Avatars de lumière

De la découpe Laser Fraunhofer aux panneaux solaires à haute efficacité. Huitième épisode passionnant de la web-série d'ARTE Future : la lumière sculpte la matière - Avatars de lumière.
par Vincent Laganier13 avril 2015

La lumière sculpte la matière dans Avatars de lumière sur ARTE.

Dans les années 70, les Lasers transforment notre industrie.

“Perçages, usinages, meulages, soudures. La lumière [Laser] est devenue un outil précieux pour sculpter la matière. Grâce à sa puissance, mais aussi avec une extrême finesse, elle permet de façonner des objets dont les formes impossibles à obtenir par d’autres moyens”.

Etienne Klein, physicien aux énergies alternatives, CEA

Cellules photovoltaïques

En Allemagne, sont fabriquées des cellules photovoltaïques. Elles équipent nos panneaux solaires. Comment fonctionne-t-elle ?

“Les cellules solaires absorbent la lumière du soleil constitué de photon. Chaque photon créé un électron excité. Grâce à la conception de la cellule photovoltaïque, ces électrons sont guidés, puis récupérer par les électrodes de la cellule. Ensuite, ce courant électrique peut être utilisé par toutes formes d’appareils”.

Docteur Ralf Prau, responsable de production des cellules photovoltaïques, Fraunhofer ISE

Institut des systèmes d’énergie solaire ISE

Le reportage nous transporte à l’institut pour les systèmes d’énergie solaire Fraunhofer ISE à Fribourg en Allemagne. Il est spécialisé dans la recherche en sciences appliquées pour :

  • l’électronique organique, par faisceaux d’électrons,
  • la technologie Plasma FEP.
  • l’affichage innovant basé sur des diodes électroluminescentes organiques OLED.

Dans le domaine du solaire, l’Institut ISE développe des systèmes, des composants, des matériaux et des procédés pour différentes activités :

  • Utilisation thermique de l’énergie solaire
  • Bâtiments solaires
  • Cellules solaires
  • Alimentations électriques
  • Conversion de l’énergie chimique
  • Stockage d’énergie
  • Utilisation rationnelle de l’énergie

Comment fabriquer des cellules photovoltaïques avec un Laser pour mieux capter la lumière du soleil ?

Le Laser Fraunhofer permet de fabriquer la couche diélectrique, en papier aluminium, de la cellule photovoltaïque améliorée.  “Il crée presque 100 000 points de contacts par cellule qui traverse cette couche diélectrique” décrit le Docteur Ralf Prau. Elle est placée à l’arrière des cellules photovoltaïques, ce qui augmente leurs performances.

“Avec la feuille de papier aluminium, comme elle est plus épaisse que les couches conventionnelles, nous avons besoin de plus d’impulsion. Actuellement, nous sommes à deux ou trois impulsions Laser par point de contact”.

Docteur Jan Nekarda, chef de groupe des procédés de traitement Laser, Fraunhofer ISE

Avatare de Lichts (en Allemand)

Découvrez les autres épisodes

Année internationale de la lumière 2015

Sources : Avatars de lumière, ARTE Future, Année de la lumière en France 2015, International Year of Light 2015

Lieu

  • Fraunhofer ISE
  • Fribourg-en-Brisgau, Allemagne

Équipe du projet

Réalisateur Armand Bernardi
Présentation Etienne Klein Ralf Prau
Écriture Armand Bernardi Laurent Salters Jan Nekarda
Laboratoire de recherche Fraunhofer ISE CEA Lumière
Coproduction ARTE Future
Partenariat culturel UNESCO 2015, Année Internationale de la Lumière
Chaine de télévision ARTE

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Vincent Laganier
Vincent Laganier
Architecte diplômé de l'Ecole Nationale Supérieure d'Architecture de Nantes. Rédacteur en chef du portail Light ZOOM Lumière depuis 2012. Auteur de six ouvrages de référence sur la lumière, la ville et le bâtiment. Enseignant en éclairage à l’ENSA Nantes, au Pôle Atlantique et au Campus Lumière de Lyon.