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May 22, 2023

L’énergie solaire pérovskite devient commerciale alors que les gains de rendement s’alignent sur les forces du marché

Image : REUTERS/Dane Rhys 2 février – Une expansion rapide de la capacité solaire dans les années à venir contribuera au lancement de technologies solaires commerciales à base de pérovskite. Les États-Unis et l’Europe développent l’énergie solaire

Image : REUTERS/Dane Rhys

2 février – Une expansion rapide de la capacité solaire dans les années à venir contribuera au lancement de technologies solaires commerciales à base de pérovskite.

Les États-Unis et l’Europe développent leur capacité de fabrication d’énergie solaire pour atteindre des objectifs ambitieux en matière d’énergies renouvelables et renforcer la sécurité énergétique. Le soutien financier dans le cadre de la loi américaine sur la réduction de l'inflation et un nouvel ensemble de mesures promis par l'Union européenne le mois dernier devraient aider les développeurs de pérovskites à passer du stade pilote à celui des usines commerciales.

GRAPHIQUE : Prévisions d'installations solaires annuelles dans l'Union européenne

Source : SolarPower Europe, décembre 2022

L'offre mondiale de modules est actuellement dominée par la technologie établie des plaquettes de silicium monocristallin, mais les performances des cellules à base de silicium approchent de leurs limites théoriques et les technologies pérovskites se sont rapidement améliorées.

Les matériaux pérovskites ont une structure cristalline et offrent de fortes propriétés d’absorption de la lumière et de charge électrique. Alors que les développeurs solaires recherchent des rendements plus élevés et un coût énergétique inférieur, les cellules tandem combinant silicium et pérovskite sont largement considérées comme la prochaine étape.

Les cellules tandem combinent une cellule solaire particulièrement efficace dans la partie infrarouge du spectre solaire avec une autre optimisée dans la gamme bleue et ultraviolette (UV). La limite théorique de conversion pour les cellules au silicium est d'environ 29 % et les cellules tandem silicium-pérovskite pourraient l'augmenter jusqu'à 43 %.

Oxford PV prévoit le lancement commercial de sa cellule tandem pérovskite sur silicium cette année, prévoyant un rendement de conversion de 27 % et un rendement énergétique de 24 %, contre un rendement d'environ 20 % à 22 % pour la plupart des panneaux en silicium. actuellement sur le marché.

L'entreprise prévoit d'agrandir son usine pilote près de Berlin, en Allemagne, et d'augmenter sa production à 10 GW d'ici la fin de la décennie.

En France, l'institut solaire IPVF s'est associé au fabricant français Voltec Solar pour construire une usine de panneaux solaires qui produira des cellules Tandem 4T Pérovskite/Silicium. Les partenaires visent un démarrage de la production en 2025 et une augmentation de la capacité à 5 GW d'ici 2030.

Le projet vise à réduire le coût de l'énergie de 15 % par rapport aux panneaux de silicium actuels, a déclaré Gregory Marque, directeur des programmes IPVF, à Reuters Events. L'institut prévoit des rendements énergétiques de 30 %, ainsi qu'une consommation d'énergie et des besoins en matériaux inférieurs.

"La technologie tandem sera la technologie photovoltaïque dominante de la prochaine décennie", a déclaré Lucas Weiss, PDG de Voltec Solar dans un communiqué. "Elle est susceptible de changer le paysage concurrentiel."

Coûts réduits

Selon les fabricants, les principaux avantages de l’intégration de la technologie pérovskite sont des rendements énergétiques plus élevés, une plus grande transportabilité et une empreinte carbone plus faible.

Des rendements de cellules plus élevés augmentent la puissance nominale du module, réduisant ainsi le nombre de modules requis pour la même capacité de l'usine et réduisant les coûts d'installation et d'équilibre du système.

Les couches de pérovskite sont également beaucoup plus fines que les couches de silicium et utilisent environ 100 fois moins de matériaux, a déclaré Marque.

De plus, le matériau peut être traité à une température plus basse et à l'état liquide, permettant « des économies d'énergie et d'émissions ainsi qu'un revêtement plus facile des surfaces », selon Shankar G. Sridhara, directeur de la technologie chez le fabricant de panneaux REC Group.

Les concepts de pérovskite donneront lieu à des panneaux plus flexibles et plus légers qui pourront être installés plus facilement sur les toits et autres services, a-t-il déclaré.

L'Allemagne est le plus grand marché solaire d'Europe et le gouvernement a identifié l'énergie solaire sur les toits comme un segment de croissance clé dans sa tentative de quadrupler la capacité solaire d'ici 2030. Parallèlement, le plan RePowerEU de l'UE, provisoirement approuvé par les législateurs en décembre, exige que tous les nouveaux logements, publics et commerciaux bâtiments d'une certaine taille pour installer des panneaux solaires sur le toit. Les développeurs de parcs solaires de plus grande taille se tournent également vers des sites alternatifs, tels que des mines désaffectées, où des services inégaux peuvent s'avérer difficiles.

Il reste encore du travail à faire pour résoudre les problèmes de dégradation, a noté Sridhara.