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Énergie solaire

Photovoltaïque : une course effrénée à l'innovation

le 19/01/2016

Même si l'électricité photovoltaïque gagne en compétitivité, des progrès sont attendus à tous les niveaux de fabrication. Hauts rendements, bas coûts et industrialisation poussée : la bataille pour l'innovation bat son plein.

Photovoltaïque : une course effrénée à l'innovation

Depuis le temps que les rendements augmentent et que les coûts baissent, le photovoltaïque serait-il arrivé à maturité ? Il n’en est rien : les laboratoires comme les entreprises continuent de progresser sur tous les maillons de la chaîne : silicium, cellules, modules, mais aussi l’architecture des systèmes, la conception des installations, et même les accessoires comme les onduleurs. « Il existe encore un potentiel d’innovation considérable, voire de ruptures techniques », estime Yvonnick Durand, spécialiste du photovoltaïque à l’Ademe. C’est avant tout sur la réduction des coûts que portent les efforts. Cela se joue tant au niveau de la fabrication que des performances des panneaux.

Un dossier complet

Les prix du silicium ont chuté drastiquement : de 500 dollars par kilogramme en 2007, ils sont passés à 20, essentiellement parce qu’il existe maintenant une production spécifique pour le solaire. Reste que la fabrication des « wafers » en silicium continue de progresser. Les coûts ont baissé grâce à des avancées technologiques. Par exemple, le procédé Siemens par voie chimique habituellement utilisé s'avère très énergivore, même si sa consommation d’énergie a été divisée par deux ces dernières années. D’autres procédés ont vu le jour, notamment la fabrication sur lit fluidisé, moins énergivore. De nouvelles techniques utilisant des plasmas sont également en développement. Aujourd’hui, 90 % du marché des cellules est constitué de silicium cristallin avec des rendements élevés, jusqu’à 21,5 % pour les meilleurs produits industriels, comme ceux de Sunpower. L’arrivée des nanostructures laisse envisager encore une forte augmentation des rendements. « Il s’agit de silicium sur lequel des couches minces avec des structures de la taille de quelques nanomètres permettent d’optimiser l’absorption de lumière, décrit Yvonnick Durand. En effet, l’un des défauts du silicium est de n’absorber qu’une partie du spectre lumineux. Pour l’instant, ce qui freine ces cellules nanostructurées, c’est leur coût. »

> Pour lire la suite, retrouvez le dossier complet sur les axes d'innovation dans l'énergie solaire, thermique et photovoltaïque, dans le prochain supplément Énergie d'Environnement Magazine
1/ Le photovoltaïque toujours plus performant
2/ Le thermique se diversifie
3/ Les nouveaux usages du photovoltaïque

 

 

CM

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