« Ce qui nous intéresse, ce n’est pas de fabriquer la pile solaire la plus efficiente au monde, explique Siva Sivoththaman de l’Université de Waterloo. C’est de fabriquer la moins chère. »

Ce genre de perspective axée sur le marché oriente une grande partie de la recherche au Centre for Photovoltaic Systems and Devices (Centre pour les systèmes et dispositifs photovoltaïques), dont M. Sivoththaman est directeur. À son avis, la technologie photovoltaïque jouera un rôle important dans la réduction de notre dépendance à l’égard des combustibles fossiles. Mais, avant d’en arriver là, il faut réduire sensiblement le coût de l’énergie solaire – et faire d’importants progrès technologiques.

M. Sivoththaman et ses collègues ont adopté une approche diversifiée en vue de la mise au point de piles solaires plus abordables. « Pour faire une véritable différence, dit-il, il faut aborder la technologie sous tous ses aspects. Cela englobe les matériaux, les dispositifs, les systèmes et l’électronique. J’aime à dire que notre installation de recherche couvre tous les angles. » Le laboratoire de 4 200 mètres carrés – unique au monde pour l’étendue de ses capacités – est financé en partie par un investissement du Fonds ontarien pour l’innovation.

Une importante avenue de recherche est le silicone, matière utilisée dans 90 % des piles photovoltaïques. « Le silicone est une des matières les plus abondantes sur Terre, précise M. Sivoththaman. C’est le processus de purification qui le rend si coûteux. Notre objectif est de fabriquer des dispositifs photovoltaïques en utilisant du silicone bon marché et en réduisant les étapes de purification. » Le silicone moins coûteux diminue l’efficacité des piles solaires, mais la réduction potentielle de coût pourrait compenser largement la perte de performance.

Les scientifiques du centre étudient également d’autres matières pouvant entrer dans la composition des photovoltaïques, dont les semi-conducteurs organiques – qui conduisent l’électricité et dont la structure moléculaire ressemble à celle du plastique. La nanotechnologie est une autre avenue de recherche, comme dans bien d’autres disciplines. Les chercheurs tâchent d’utiliser des nanoparticules sphériques de silicone pour capturer la lumière et la convertir en électricité. En exploitant les « effets quantiques » bizarres qui se manifestent à l’échelle de l’atome, il pourrait être possible de contourner ce qui était jadis considéré comme les limites fondamentales de performance des piles solaires.

Même ce genre de recherche exotique s’inscrit dans le cadre d’un objectif des plus pratiques. « Notre principal objectif, conclut M. Sivoththaman, est de produire des piles solaires à prix abordable. Nous voulons faire une véritable différence. »