La course au rendement, en matière d’énergie photovoltaïque, est loin d’être terminée. De nombreux laboratoires dans le monde préparent l’après silicium, et le CEA en fait partie. Celui-ci vient de battre un record en ayant recours à un matériau prometteur : la pérovskite.
Le Commissariat à l’énergie atomique (CEA) ne s’occupe pas que du nucléaire ! Associé à 3SUN, le CEA vient d’annoncer avoir fabriqué une cellule photovoltaïque dont le rendement a atteint 30,8 %. Pour atteindre ce rendement record, le laboratoire a mis au point une cellule dite « tandem », composée à la fois de silicium et de pérovskite.
Si le silicium est présent dans toutes les cellules photovoltaïques actuelles, la pérovskite est de plus en plus plébiscitée, notamment pour sa capacité à mieux absorber les photons de forte énergie. Si ce record est une belle avancée, les équipes du CEA et de 3SUN ont encore du pain sur la planche. Elles doivent, en effet, travailler à obtenir ce rendement sur une cellule de plus grande surface que le prototype de 9 cm². En outre, elles doivent améliorer la durabilité de ce type de cellule. Pour l’heure, la durée de vie des cellules aux pérovskites pose problème, car ce matériau est très sensible à l’humidité, à l’oxygène et à la chaleur.
La pérovskite, futur remplaçant du silicium dans les panneaux solaires ?
Malgré cette contrainte, la pérovskite suscite de nombreux espoirs. Ce matériau permettrait d’atteindre un rendement théorique supérieur à 40 %, contre 20 à 26 % pour les cellules actuelles au silicium. En parallèle, ce matériau est moins coûteux que le silicium, et la fabrication de panneaux solaires de ce type serait moins gourmande en énergie.
À l’origine, la pérovskite est un minéral que l’on retrouve en quantités relativement abondantes sur Terre. Il peut être synthétisé à partir d’éléments comme le plomb, l’étain et l’halogène. C’est cette pérovskite synthétique qui est utilisé pour la production de cellules photovoltaïques, car il a la particularité de très bien absorber la lumière. Outre l’amélioration des performances et de la durée de vie de ce type de cellules, les chercheurs travaillent à fabriquer de la pérovskite sans plomb, pour en limiter l’impact environnemental et les éventuels dangers pour la santé.
À lire aussi La Chine a exporté 235 GW de panneaux solaire en 2024 : pourquoi c’est fou ?Contrer le monopole chinois dans l’industrie photovoltaïque
Le CEA n’est pas le seul à travailler sur des cellules photovoltaïques à base de pérovskite. En fait, on assiste à une course à l’industrialisation, et l’enjeu est important. Cette technologie aurait le potentiel de redistribuer les cartes du marché international du photovoltaïque. Le pays qui parviendra à maîtriser cette technologie en premier pourrait enfin faire concurrence à la Chine, qui domine le secteur de la tête et des épaules.
Parmi les pays les plus ambitieux sur la question, on peut citer le Japon. Le gouvernement japonais vient, en effet, d’annoncer 1,5 milliard de dollars d’investissement pour développer cette technologie. Le pays recourir à cette technologie pour produire des cellules photovoltaïques ultrafines et flexibles dans les plus brefs délais.
Yep, il est urgent d’inventer un panneau solaire qui dure moins de 25-30ans… Afin de maintenir les profits pour demain. Les produits qui durent longtemps, c’est pas bon pour les affaires à long terme. 🙁
Pourquoi des articles mensongers ?
en juin 2024 LONGI à atteint un record de plus de 34 % de rendement, alors il faudrait expliquer pourquoi un peu moins de 31 % est un record !
Pour info les cellules silicium avec un rendement supérieur à 24 % sont déjà courantes !
le record pour les cellules silicium étant de 26,8% détenu lui aussi par LONGI.
La limite théorique des cellules silicium est de 29,4% et non 26 comme vous l’indiquez malencontreusement.
Vous sembles ne pas maitriser le moins du monde votre sujet.
Formidable. Sauf que le problème avec les enr n’est pas le rendement mais l’intermittence. 40% de zéro la nuit ça fait toujours zéro.
Mon petit Karim, il y a deja quelque temps que ce débat n’a plus lieux d’être, le photovoltaique + batteries est compétitif sur la majorité des marchés ou les fossiles ne sont pas fortement subventionnés.
Si c’était plus compététif, pourquoi des pays possédant des énormes parcs solaire photovoltaïque (Allemagne, Pays-Bas) se trouvent dans la situation où les énergies fossiles sont encore très utilisées lors de faible production solaire, et n’ont pas plus de stockage par batteries ? Émissions CO₂ de la consommation électrique en temps réel | App | Electricity Maps
Pour plusieurs raisons, les « surproductions » renouvelables sont encore très faibles et les batteries sont au début de leur développement. Seulement 220 GWh de stockage ont été installés cet année mais en croissance de plus de 40% par an depuis plusieurs années.
Il va falloir sensiblement 5 ans pour que l’on arrive à 1 TWh d’installation annuels
Electricity map ne montre l’utilisation des batteries que pour la Californie. Il y a bien 10GWh actuellement de stockage batterie en Allemagne et ça augmente vite mais ils ne sont pas inclus sur le site.
Erreur! Les batteries de 2h d’autonomie sont compétitives or il faudrait au moins 200h pour commencer à compenser les longues periodes sans vent ni soleil.
Sans les importations d’uranium et la multiplication des barrages qui assurent la permanence de l’eau, le nucléaire ne serait pas moins intermittent que les énergies renouvelables. Si on stockait les énergies renouvelables, sous forme d’air comprimé, on n’aurait pas besoin des 50 milliards de m3 d’eau nécessaires à la production de vapeur, premier gaz à effet de serre, qu’utilise le nucléaire. Et qui manque ensuite à l’agriculture. L’air comprimé n’utilise pas la vapeur pour produire de l’électricité .Il n’a donc pas besoin de combustibles (3 ou 4 milliards d’uranium, 1,5 milliards de charbon, 50 milliards de gaz, etc.) Auxquels il… Lire plus »
Et la nuit la consommation est le tiers de celle du jour, donc le problème n’existe pas. Si vraiment vous tenez à en faire un problème, il serait plutôt celui de la faible production en hivers vers 18-20 heures. Barrages, biomasse, batteries sont là. Et même en train d’apparaître, le stockage temporaire dans les batteries de voiture, dont le potentiel est énorme.
Non les batteries de voitures sont très insuffisantes même en admettant que les proprios acceptent de décharger leur voiture la nuit et ne plus pouvoir l’utiliser le matin…
Vous avez, comme toujours, pas mal de trains de retards. Quand on évoque les longues périodes sans vent ni soleil, on sors du réalisme. C’est plus rare qu’une panne simultanée de plusieurs centrales nucléaires. Et pour les voitures, il s’agit bien sûr de prendre automatiquement l’énergie au pic de consommation vers 19h, de charger le reste de la nuit et d’avoir la batterie pleine le matin, et le potentiel est pertinent.
Une batterie d’un VE moderne moyen assurerait entre 2 et 3 jours de la consommation d’un foyer full électrique même en hiver.
De post en post vous confirmez chaque fois plus fort votre incompétence dans les sujets que vous prétendez aborder, même si le ridicule ne tue pas, ça devient lassant. Pour une nuit complète ma consommation en plein hiver, chauffage full électrique inclus, est de 6 kWh, la batterie de mon VE de 70 kWh. Je me demande si une division est à la portée de vos deux neurones, je vous laisse quand même la faire.