Les nouvelles pistes de développement des panneaux solaires photovoltaïques

L’attrait pour le soleil est une caractéristique commune aux tournesols et aux panneaux solaires photovoltaïques. Cependant, une différence notable est que le tournesol ignore toute notion de rendement et d’esthétisme, ce qui n’est pas le cas dans l’industrie photovoltaïque. Le rendement d’un panneau solaire se définit simplement comme étant la quantité d’énergie solaire qu’il peut transformer en énergie par rapport à toute celle qu’il reçoit. Avec l’arrivée récente du numéro un français du disque optique (MPO) sur le marché des cellules photovoltaïques pour particuliers, c’est tout le secteur qui se livre à une escalade technologique en vue d’améliorer et de diversifier l’offre.

 

Tout d’abord, voici un petit résumé de la situation pour l’année écoulée : il existe deux principaux types de panneaux solaires photovoltaïques au silicium, les monocristallins et les polycristallins. La différence majeure tient dans le mode de fabrication, ainsi que dans le rendement qui est compris entre 14% et 16% pour les premiers, et de 13 à 14% pour les seconds. On peut également fabriquer des cellules en silice amorphe, qui coûtent presque aussi cher que les deux précédentes, mais dont le rendement est inférieur (7%). Devant l’essor du secteur, les industriels ont investi en Recherche & Développement afin de présenter des alternatives. Deux grands axes de réflexion antagonistes ont été suivis : d’un côté l’augmentation du rendement, de l’autre la baisse des coûts financiers et environnementaux.

 

Tout d’abord, en ce qui concerne le rendement, MPO a choisi de former un consortium avec des professionnels du photovoltaïque afin de former le PV20 dont le but est d’atteindre 20% de rendement, contribuant à 20% de réduction des gaz à effet de serre, et participant à 20% des énergies renouvelables en Europe à l’horizon 2020. Un consortium de chercheurs américains de Delaware a pu obtenir un rendement de 42,8% avec une technique révolutionnaire mettant en pratique des principes quantiques. Ce rendement pourrait être théoriquement doublé, mais la commercialisation n’est pas pour demain. Le groupe japonais Fujikura s’est inspiré de la photosynthèse naturelle afin d’obtenir un rendement prometteur également via des cellules photovoltaïques dites Grätzel, qui ont la particularité de contenir des pigments similaires à la chlorophylle. Le souci de ces matériaux reste le prix exorbitant des matières premières, rendant le produit fini très peu abordable.

 

C’est en partant de cette constatation que le groupe Nanosolar a combiné les nanotechnologies aux technologies existantes afin de recouvrir un film souple d’une mince pellicule de matériaux semi-conducteurs. Cela engendre une baisse drastique des coûts de fabrication, avec tout de même 11% de rendement moyen, et 16.4% obtenus en laboratoire. En travaillant sur le même concept, IBM a réussi à obtenir un rendement de 9.6%, mais compte bien l’améliorer. Le Boston Collège (Massachusetts) a choisi de développer la technologie des infrarouges, qui ont la particularité de produire de l’énergie de nuit, tant qu’une source de chaleur se trouve à proximité. Une autre piste de réflexion a été abordée avec les cellules polymères photovoltaïques, qui se trouvent être un dérivé du pétrole, qui obtient un rendement de 5%. Ceci dit, les réserves possibles à propos de son origine organique qui irait à l’encontre des exigences environnementales des énergies renouvelables, ne sont pas fondées dans la mesure où les matières premières viennent du recyclage de polymères organiques. L’intérêt de ce type de matériaux est qu’il s’intègre magnifiquement bien au sein d’un décoration végétale, comme l’a fait Solar Ivy avec ses petits capteur insérés sur une imitation d’une feuille de lierre. Recouvrant des pans de mur entiers, le résultat est du plus bel effet ! Toujours à propos de la forme, des toitures photovoltaïques existent et permettent d’harmoniser les panneaux solaires et les toitures, comme les stores photovoltaïques permettent une intégration discrète aux terrasses.

 

En conclusion, on peut dire que face à la demande et à la nécessité croissante, l’industrie a su s’adapter en diversifiant les solutions de demain. L’augmentation du rendement et la réduction des coûts sont de bonnes choses pour le consommateur car il s’agit de faciliter les décisions d’achat en vue de démocratiser le photovoltaïque. Tant au niveau du rendement que de la production, ou même au niveau de l’esthétisme, des améliorations probantes ont été réalisées. Si cela n’arrive pas à convaincre les sceptiques, cela assure toutefois un avenir lu