septembre 2026
BIPV ultra efficace et en couleurs
Photovoltaïque intégré aux bâtiments (BIPV)
Le photovoltaïque intégré aux bâtiments (BIPV) est une technologie clé pour la transition énergétique dans le bâtiment et il ne cesse de progresser. glasstec a demandé à deux experts, le professeur Ulrich Knaack (Université technique de Darmstadt et Delft) et Thomas Kroyer (Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE), que faire pour que le BIPV soit utilisé plus souvent à l’avenir et quelles étaient les nouvelles solutions.
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Photovoltaïque intégré aux bâtiments (BIPV)
BIPV ultra efficace et en couleurs
Le photovoltaïque intégré aux bâtiments (BIPV) est une technologie clé pour la transition énergétique dans le bâtiment et il ne cesse de progresser. glasstec a demandé à deux experts, le professeur Ulrich Knaack (Université technique de Darmstadt et Delft) et Thomas Kroyer (Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme ISE), que faire pour que le BIPV soit utilisé plus souvent à l’avenir et quelles étaient les nouvelles solutions.
Selon l’Agence allemande de l’énergie (dena), l’Allemagne a augmenté sa capacité de production d’électricité solaire de plus de 10 gigawatts par année en 2023 et 2024. Il s’agit maintenant de consolider ce succès, car selon des études du Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme, jusqu’à 1000 gigawatts-crête (GWc) pourraient être produits par les surfaces de toitures et de façades du pays, alors que les besoins en photovoltaïque dans un système d’énergie entièrement renouvelable seraient déjà atteints avec environ 500 GWc.
Remarque de la rédaction : le développement du photovoltaïque progresse aussi à un rythme soutenu en Suisse. La puissance des systèmes photovoltaïques installés en 2023 était supérieure à 1,6 gigawatt (GW). Cette extension a atteint un nouveau record d’environ 1,8 GW en 2024. La puissance totale installée a ainsi augmenté à environ 8,2 GW à la fin 2024. Le potentiel supplémentaire est considérable : selon les données actuelles de Swissolar, des toitures et façades adaptées pourraient produire environ 75 térawattheures (TWh) d’électricité solaire par an en Suisse, soit environ 25 % de plus que la consommation actuelle d’électricité du pays. Ces données s’appuient sur les calculs de potentiel de l’Office fédéral de l’énergie (OFEN). Les enveloppes des bâtiments, et en particulier les toitures et les façades, jouent donc un rôle central dans le développement futur du photovoltaïque.
Liberté de conception esthétique
Les énergies renouvelables, et surtout éolienne et photovoltaïque grâce à leurs coûts de production plus bas, constituent la source principale permettant de répondre à notre appétit croissant en électricité, et ce aussi dans le secteur en pleine mutation de la chaleur et de la mobilité. Le plus grand potentiel de croissance du photovoltaïque est de loin celui des enveloppes des bâtiments, avec de grandes surfaces utilisables, qui rendraient notamment l’approvisionnement énergétique plus durable dans les villes.
Les enveloppes solaires réduisent les émissions de CO 2 du secteur du bâtiment, créent de l’ombre, évitent des coûts d’extension de réseau et génèrent une création de valeur locale durable. L’une des raisons pour lesquelles le BIPV est encore trop rarement planifié, surtout à la verticale, est sans doute le manque de liberté de conception esthétique des modules. Les verres architecturaux avec cellules photovoltaïques intégrées (p. ex. Sunplus BIPV, Pilkington) permettent certes de jouer avec des motifs depuis quelques années déjà, mais il n’existait jusqu’à présent guère de modules BIPV hautement efficaces en couleurs : « À mon avis, le photovoltaïque intégré aux bâtiments et en particulier en façade a besoin, pour se développer, de modules aux couleurs et aux dimensions plus adaptables à la géométrie et à l’esthétique souhaitées du bâtiment », explique le professeur Ulrich Knaack, directeur du domaine technique des façades à l’Université technique de Darmstadt et directeur de la chaire « Design of Construction » à l’Université technique de Delft.
« L’esthétique de la façade détermine l’esthétique des modules. Et inversement, les modules de couleur personnalisables permettent aux architectes de définir l’esthétique des façades. Nous devons considérer les éléments de façade BIPV comme des tuiles, des briques ou des panneaux design : nous avons aujourd’hui une multitude de surfaces et de tailles à choix, et les utilisons pour créer des motifs personnalisés, dans le but d’obtenir l’individualité souhaitée.» Jusqu’à présent, le degré d’efficacité comparativement faible des verres de modules design par rapport aux modules noirs traditionnels était un obstacle à la personnalisation des couleurs.
« À mon avis, le photovoltaïque intégré aux bâtiments et en particulier en façade a besoin, pour se développer, de modules aux couleurs et aux dimensions plus adaptables à la géométrie et à l’esthétique souhaitées du bâtiment. »
Régions urbaines / régions avec approches de densification / régions rurales
BIPV en couleurs pour la conception de façades
Le Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) travaillait déjà depuis des années sur une solution désormais commercialisable en grandes quantités et pour toutes les dimensions de modules. Thomas Kroyer, chercheur au Fraunhofer ISE, a développé la technologie brevetée « MorphoColor » avec son équipe : contrairement aux pigments de couleur ou aux films de couleur, qui ombragent parfois fortement le module, l’institut produit la couleur souhaitée grâce à une couche d’interférence qui sélectionne avec précision les longueurs d’onde de la lumière du soleil et les renvoie pour créer une coloration intense. Le verre reste transparent pour le large spectre restant de la lumière du soleil et les pertes d’énergie sont faibles. Thomas Kroyer explique : « De nombreuses surfaces bien adaptées sur les toitures et les façades peuvent intégrer judicieusement le photovoltaïque. Notre solution donne aux architectes la liberté d’utiliser des modules photovoltaïques pour la conception. Il est aussi possible de masquer complètement la fonctionnalité PV. La plupart du temps, il est encore possible de constater de près qu’il s’agit de modules photovoltaïques, mais aucune différence avec des panneaux de façade normaux n’est visible à quelques mètres. »
Selon leur couleur, les modules photovoltaïques colorés avec revêtement MorphoColor fournissent d’excellentes performances (90 à 96 % de celles d’un module noir comparable) : « Dans des modules traditionnels, la majeure partie de l’énergie des photons de la lumière rouge à ondes longues est transformée en électricité. La lumière bleue à ondes courtes est par contre moins utilisée. La perte d’électricité est donc plus faible en réfléchissant de la lumière bleue que de la lumière rouge par exemple. Un module doté d’un verre de protection bleu a ainsi un rendement légèrement meilleur (96 % de la puissance d’un module noir) qu’un module rouge (94 %). »
Le photovoltaïque coloré offre de nouvelles possibilités pour les façades, mais aussi pour la protection des monuments historiques et des ensembles. Thomas Kroyer : « Jusqu’à présent, il était difficile d’installer des panneaux photovoltaïques sur les toits des bâtiments protégés. Mais les modules rouges s’intègrent très bien aux toitures rouges du paysage urbain. » Afin de réaliser des verres de protection de grand format et des projets complets, le Fraunhofer ISE a développé sa technologie, désormais commercialisable, en collaboration avec AGC Plasma à Lauenförde. Partenaire de financement avec l’institut et le fabricant de modules photovoltaïques Axsun (près d’Ulm), ce dernier applique les revêtements pour l’homogénéité des couleurs et une grande stabilité angulaire grâce à une technologie de pulvérisation magnétron. Le développement a été soutenu par le ministère fédéral de l’économie et de la protection du climat dans le cadre du projet « PVHide ». Le plus récent et plus important projet utilisant la technologie MorphoColor est l’installation photovoltaïque arc-en-ciel conçue par LichtBlick SE sur le toit de la tribune nord du stade Millerntor à Hambourg.
Du 20 au 23 octobre 2026, le salon glasstec 2026 permettra d’échanger à Düsseldorf sur les thèmes d’avenir de la branche du verre, et notamment le photovoltaïque intégré aux bâtiments (BIPV).
Plus d’informations sur : www.glasstec.de ■
