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Après avoir réalisé l'analyse de cycle de vie de six technologies photovoltaïques, PwC estime que l'industrie française pourrait tirer son épingle du jeu, grâce à son meilleur bilan carbone. Une piste pour les pouvoirs publics ?
"Quelle que soit la technologie de panneau photovoltaïque, les quantités d'émissions de gaz à effet de serre générées sur l'ensemble du cycle de vie sont nettement inférieures à celles générées par la consommation d'énergie électrique du mix de l'Union pour la coordination du transport de l'électricité (UCTE)". Voilà le premier enseignement d'une étude de PricewaterhouseCoopers (PwC), qui passe au crible les principales étapes du cycle de vie de six technologies photovoltaïques : le silicium monocristallin (Sc-Si), le silicium polycristallin (Mc-Si), le silicium en ruban (ribbon), le tellurure de cadmium (CdTe), le Cuivre/Indium/Gallium/Sélénium (CIGS) et le silicium amorphe (a-Si).
Autre enseignement d'importance : "L'argument de performance environnementale est un moyen de différenciation favorable à la filière française, qui a pour avantage de bénéficier d'un mix électrique faiblement carboné". Si le lieu de production est peu impactant sur l'ensemble du bilan carbone des technologies classiques à base de silicium, il est en revanche important pour les technologies couches minces dont la fabrication est très consommatrice d'électricité.
Et de conclure : "De façon générale une production intégrée, c'est-à-dire concentrant l'ensemble de la chaîne de valeur (matières premières, composants et assemblage), pourrait tirer profit d'une énergie peu intense en carbone telle que l'énergie française".
Globalement, les technologies à couche mince consomment moins d'énergie primaire et émettent moins de gaz à effet de serre au cours de leur cycle de vie (production, installation, utilisation et fin de vie) que les technologies à base de silicium.
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"La localisation de la production a une influence importante sur les émissions de gaz à effet de serre liées à la phase de production des panneaux photovoltaïques. En effet, ces émissions peuvent varier d'un facteur 10 d'un pays à l'autre (c'est le cas pour la Chine dont le mix est composé à 78% de charbon et la France dont le mix est composé à 76% d'énergie nucléaire)"
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L’IPVF et l’Ecole Polytechnique organisent le 23 et 24 mai à Palaiseau, le dixième colloque international sur la science et la technologie photovoltaïque en couches minces CIGS (IW-CIGSTech 10). Les deux instituts de recherche allemands réputés, le Centre de recherche sur l’énergie solaire et l’hydrogène (ZSW) de Stuttgart et le Centre Helmholtz de Berlin (HZB) sont les co-organisateurs de ce colloque.
Il apportera, sous forme condensée de deux jours, un coup de projecteur exceptionnel sur les développements industriels et scientifiques les plus récents du domaine au niveau mondial. Il est placé sous la responsabilité de Daniel Lincot (IPVF, France), Michael Powalla (ZSW, Allemagne) et Rutger Schlatmann (HZB, Allemagne).
Depuis 10 ans, il s’agit d’un forum unique en son genre qui a accompagné le décollage actuel des technologies photovoltaïques CIGS et qui anticipe leurs prochaines évolutions (augmentation des rendements, cellules tandem, nouvelles applications –ultra légèreté, flexibilité, design). Les principaux acteurs industriels mondiaux et équipementiers (Solar Frontier, Solibro Hitech, Avancis, MiaSolé, Nice Solar Energy, Global Solar, Midsummer, Von Ardenne…), ainsi que les instituts de recherche en pointe dans ce domaine (ZSW-All, EMPA-Suisse, HZB-All, IPVF-France, IMEC-Belgique, Solliance- Pays bas, Jülich-All., NREL-USA, AIST-Japon, Universités du Delaware-USA, Uppsala-Suède, Jülich-All, Luxembourg, Nantes…) ont confirmé leurs contributions au programme invité.
Un rendement record de 23% pour une cellule solaire tandem pérovskite/CIGS flexible
| 15/09/2019 | AMÉRIQUES, EUROPE, FABRICANT, LABORATOIRE, PV COUCHES MINCES, STRATÉGIE |
Tags: MiaSolé Hi-Tech, R&D, Solliance
La société américaine MiaSolé Hi-Tech et l’initiative européenne de R&D Solliance Solar Research ont réalisé une cellule solaire flexible empilant une cellule solaire à pérovskite semi-transparente sur une cellule en technologie CIGS. L’ensemble affiche un rendement de conversion de 23% !
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a cellule solaire CIGS de basse a été développée par MiaSolé Hi-Tech, qui a récemment dévoilé avoir atteint un rendement de conversion de 17,44% pour un module de grandes dimensions et d’une surface de 1,08 m2. Le savoir-faire de Solliance dans les cellules solaires à pérovskite a permis d’aboutir aux récents développements. « D’autres améliorations au niveau de l’optimisation spectrale ainsi que sur le rendement de la cellule CIGS devraient permettre de passer nettement au-dessus de 23% », souligne Dmitry Poplavskyy, directeur technologique au sein de MiaSolé Hi-Tech.
La cellule photovoltaïque est composée d’un matériau semi-conducteur qui absorbe l’énergie lumineuse et la transforme directement en courant électrique.
La production des cellules photovoltaïques nécessite de l’énergie, et on estime qu’une cellule photovoltaïque doit fonctionner environ 2 à 3 ans suivant sa technologie pour produire l’énergie qui a été nécessaire à sa fabrication.
Principe de fonctionnement
Une cellule individuelle, unité de base d’un système photovoltaïque, ne produit qu’une très faible puissance électrique, typiquement de 1 à 3 W avec une tension de moins d’un volt. Pour produire plus de puissance, les cellules sont assemblées pour former un module (ou panneau).
Les connections en série de plusieurs cellules augmentent la tension pour un même courant, tandis que la mise en parallèle accroît le courant en conservant la tension. Le courant de sortie, et donc la puissance, sera proportionnelle à la surface du module.
Les principaux types de cellules photovoltaïque
- Cellule multijonction
- Cellule en silicium monocristallin
- Cellule en silicium polycristallin
- Cellule sans silicium en couche mince CIS
- Cellule silicium amorphe en couche mince
- Cellule CZTS (cuivre zinc etain soufre)
Clés :
photovoltaïque solaire cellule CZTS panneau silicium énergie