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Révolution en cours dans les panneaux solaires ? Grâce à la pérovskite, un record d’efficacité vient de tomber

Révolution en cours dans les panneaux solaires ? Grâce à la pérovskite, un record d’efficacité vient de tomber
Un chercheur d’Oxford PV et des panneaux solaires sur le toit d’une maison en France. (Oxford PV, Nathan Laine/Bloomberg via Getty Images)

Si l’énergie solaire est d’ores et déjà promise à un avenir radieux, les chercheurs continuent de tenter de rendre la technologie encore plus performante. L’avenir des panneaux photovoltaïques pourrait passer par la pérovskite, qui, en théorie, offre de jolis gains en termes d’efficacité.

Pourquoi est-ce important ?

Avec la transition qui s'accélère, personne ne dit non à des gains d'efficacité dans le renouvelable, et plus particulièrement dans le solaire. Une autre donnée à prendre en compte est l'outrageuse domination de la Chine au niveau de la production. Alors, si une technologie permet aux panneaux de produire plus d'électricité et de faire gagner des parts de marché aux entreprises européennes, forcément, ça intéresse.

Dans l’actu : un record du monde en Europe, un chiffre impressionnant en Chine.

  • Il y a quelques jours, une société britannique a annoncé avoir établi un record du monde d’efficacité pour une cellule solaire de taille commerciale.
  • Dans la foulée, un géant chinois du photovoltaïque a indiqué avoir conçu une cellule de recherche dotée d’une efficacité encore plus prometteuse.

De quoi parle-t-on ?

Les chiffres : le meilleur rendement jamais atteint pour une cellule de taille commerciale.

  • La semaine dernière, Oxford PV a indiqué avoir développé une cellule solaire de taille commerciale qui convertit 28,6% de la lumière du soleil en électricité. Un record mondial.
  • Le même jour, LONGi a déclaré que sa dernière cellule de recherche affichait un taux de conversion de 31,8%. La société chinoise s’est ainsi approchée du record en la matière, établi en fin d’année dernière à 32,5% par des chercheurs du Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB).
  • À titre de comparaison, les meilleures cellules solaires actuellement utilisées à travers le monde pour produire de l’électricité affichent un score de 24%.

Les explications : le prometteur tandem pérovskite-silicium.

  • Les prouesses annoncées par Oxford PV et LONGi sont permises par une technologie en plein essor : les cellules solaires tandem pérovskite-silicium.
  • Pour l’instant, les cellules utilisées à l’échelle commerciale ne comportent que du silicium. En théorie, en exploitant leur plein potentiel, elles pourraient atteindre les 29% de rendement. En y ajoutant de la pérovskite, leur taux de conversion pourrait passer la barre des 40%.
  • Chaque année, les deux technologies grappillent des (demi)-points de pourcentage. Mais le tandem pérovskite-silicium doit encore passer l’écueil le plus important : la commercialisation.

Et bientôt : en route vers la commercialisation ?

  • Du côté d’Oxford PV, on est très confiant. « Le silicium a atteint un mur », a assuré auprès du Wall Street Journal Chris Case, directeur de la technologie de la société. « La pérovskite a fait en une décennie ce que le silicium a mis deux à trois décennies à faire. »
  • Dans son usine allemande, l’entreprise britannique est déjà en train de fabriquer des cellules solaires tandem pérovskite-silicium à 27% d’efficacité. Elle compte commencer à les vendre l’année prochaine au plus tard.
  • « L’énergie solaire est déjà l’une des formes d’énergie les moins chères et les plus propres disponibles, et notre technologie la rendra encore plus abordable. Les panneaux solaires intégrant des cellules solaires d’Oxford PV produisent plus d’électricité à partir de la même zone, ce qui les rend très attrayants pour les toits résidentiels et commerciaux. Pour les fermes solaires à grande échelle, notre technologie aidera également à réduire l’utilisation des terres et à maintenir la biodiversité », souligne Case.

Un sujet qui divise

Le contexte : une Chine omnipotente.

  • Actuellement, la Chine domine plus de 80% de la fabrication mondiale de panneaux solaires. Une dépendance dont l’Europe aimerait se défaire.
  • Malgré les incitants déployés par l’UE, il restera difficile pour les entreprises européennes de rivaliser avec les chinoises, à la main d’œuvre bien moins chère. Pour se démarquer, elles auraient tout intérêt à miser sur un produit différent, comme la cellule solaire tandem pérovskite-silicium : plus onéreux à l’achat, mais plus efficace à l’utilisation. Il y aurait une clientèle pour cela, avance Martin Green, professeur d’ingénierie à l’Université de New South Wales, interrogé par le Wall Street Journal.

L’obstacle : la fiabilité.

  • Le problème, selon lui, réside dans la durabilité de ce type de cellule. Pour être viables commercialement, elles doivent durer 25 à 30 ans. Or, jusqu’à présent, les tests ont montré qu’elles se dégradent très rapidement, au bout de quelques mois. Et c’est d’ailleurs pour ça qu’en Chine – où la recherche avance aussi, bien sûr -, la technologie ne décolle pas comme espéré.
  • Le professeur Green n’est pas le premier à faire ce reproche au tandem pérovskite-silicium. Mais chez Oxford PV, on assure que les cellules maisons sont fiables : elles n’attendent plus que la certification par l’industrie.
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