Oxford, Royaume-Uni(CNN Business) L’énergie solaire est prête pour ce qui pourrait être sa plus grande transformation depuis plus d’un demi-siècle.
Un groupe de matériaux appelés pérovskites est utilisé pour créer la prochaine génération de panneaux solaires, qui pourraient à terme être deux fois plus efficaces que les modèles actuels, et suffisamment flexibles pour s’enrouler autour de bâtiments entiers.
La première cellule solaire capable d’alimenter les équipements électriques de tous les jours a été fabriquée dans les années 1950 aux Bell Labs du New Jersey. A l’époque, les panneaux à base de silicium étaient extrêmement coûteux et ne convertissaient que 6% de la lumière du soleil en électricité.
Depuis, les coûts ont considérablement baissé et les cellules solaires au silicium d’aujourd’hui peuvent transformer jusqu’à 22% de la lumière du soleil en électricité. Mais elles sont presque au maximum en termes d’efficacité. Aujourd’hui, les pérovskites offrent la possibilité d’augmenter considérablement la puissance de sortie, et elles pourraient à terme remplacer complètement le silicium.
Les chercheurs d’Oxford PV, une entreprise issue de l’Université d’Oxford, ont fait une percée majeure en 2018. En recouvrant le silicium de pérovskite, ils ont atteint un rendement de 28 %. L’entreprise pense qu’elle peut éventuellement atteindre 40 %, voire plus.
L’amélioration de l’efficacité des cellules solaires permettra aux installations de pomper plus d’énergie avec moins de panneaux, ce qui réduira les coûts, ainsi que la quantité de terrain, de main d’œuvre et d’équipement nécessaire pour les exploiter.
« Si nous voulons faire en sorte que toute nouvelle production d’énergie soit solaire photovoltaïque, alors nous devons continuer à faire baisser les prix », explique à CNN Business Henry Snaith, professeur de physique à l’université d’Oxford et cofondateur d’Oxford PV. « Une façon de le faire est de continuer à pousser l’efficacité ou la puissance du module vers le haut, et c’est là que les pérovskites entrent vraiment en jeu. »
Potentiel solaire
La pérovskite a été découverte en 1839. Oxford PV utilise une version synthétique, fabriquée à partir de matériaux peu coûteux qui sont abondants dans la croûte terrestre, tandis que d’autres entreprises utilisent des variations du minéral original, collectivement appelées pérovskites.
En plus d’une meilleure efficacité solaire, elles fonctionnent mieux que le silicium à l’ombre, par temps nuageux ou même à l’intérieur. Les pérovskites peuvent être imprimées à l’aide d’une imprimante à jet d’encre et peuvent être aussi fines que du papier peint.
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Oxford PV espère que la pérovskite finira par remplacer entièrement le silicium.
« Dans les décennies à venir, les revêtements solaires entièrement en pérovskite promettent d’augmenter encore plus les rendements, de réduire le poids et le coût d’expédition des équipements solaires », déclare Varun Sivaram, expert en énergie et auteur de « Taming the Sun : Innovations to Harness Solar Energy and Power the Planet », qui a travaillé avec Snaith pendant ses études à Oxford.
Il affirme qu’au fur et à mesure que la technologie se développe, la pérovskite pourrait être pulvérisée ou roulée sur des surfaces flexibles. Les revêtements solaires semi-transparents pourraient même être enroulés autour de bâtiments entiers.
Oxford PV a pour objectif de commencer à produire des cellules faites de pérovskite sur du silicium au début de l’année prochaine dans une nouvelle usine spécialement construite à cet effet dans le Brandebourg, en Allemagne. Elle estime que les panneaux fabriqués à partir de ces cellules pourraient permettre aux propriétaires d’économiser jusqu’à 1 000 dollars sur l’achat et l’installation d’un système solaire moyen.
Les autres entreprises travaillant avec la pérovskite comprennent Saule Technologies, basée à Varsovie, qui a obtenu un financement de 10 millions d’euros (11,7 millions de dollars) de la part de la société photovoltaïque polonaise Columbus Energy.
Le mois dernier, la nouvelle usine de Saule Technologies à Varsovie a commencé à imprimer des cellules solaires en pérovskite à l’aide d’imprimantes à jet d’encre. Au début de l’année prochaine, elle commencera à fournir l’entreprise de construction suédoise Skanska Group, qui dit vouloir être le premier développeur à fixer des cellules solaires imprimées sur la façade d’un bâtiment à l’échelle commerciale.
« Cela devrait changer la donne dans le secteur de l’énergie, car cela fonctionne dans toutes les conditions d’éclairage », explique Olga Malinkiewicz, cofondatrice de Saule Technologies. « Vous pouvez le rendre flexible. C’est un matériau merveilleux. Les architectes vont l’adorer. »