Photovoltaïque : des progrès prometteurs

En matière de technologie photovoltaïque, les progrès réalisés ces dernières années par les industriels sont assez époustouflants. Sur le long terme, l’énergie solaire semble belle et bien la plus prometteuse !

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Centrale photovoltaique à Marstal, Danemark

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Photovoltaïque : des progrès prometteurs

Publié le 16 mars 2013
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En matière de technologie photovoltaïque, les progrès réalisés ces dernières années par les industriels sont assez époustouflants. Sur le long terme, l’énergie solaire semble belle et bien la plus prometteuse !

Par Aymeric Pontier.

 

Centrale photovoltaique à Marstal, Danemark

Jusqu’à présent, l’Europe était pionnière en matière d’énergie photovoltaïque. En 2010, 70 % de la production mondiale d’électricité photovoltaïque venait d’Europe. Mais petit à petit, le marché bascule vers l’Asie, avec des investissements de plus en plus importants dans les pays émergents qui souhaitent réduire leur dépendance au charbon. L’engouement pour le photovoltaïque s’explique par une baisse vertigineuse des prix (moins 50% en trois ans), qui permet à cette technologie d’être dès à présent moins onéreuse que les énergies fossiles dans certaines régions. En Inde par exemple. Cet essor du photovoltaïque asiatique profite surtout à la Chine qui produit plus de la moitié des cellules et modules solaires de la planète à elle seule. Même si les machines-outils utilisées par les fabricants chinois viennent d’Europe, d’Allemagne en particulier…

En France, la filière est on peut le dire plutôt sinistrée. Des coûts de production bien trop élevés certes, mais aussi et surtout des barrières administratives étouffantes sur le marché domestique. Il faut parfois attendre plusieurs années entre le lancement d’un projet et la production des premiers kilowatts heure ! Tant et si bien que, même aidés par les autorités (État et collectivités), les fabricants tricolores font grise mine.

Mais ces considérations économiques ne doivent pas occulter les énormes progrès réalisés par les industriels du secteur depuis quelques temps ! L’amélioration du rendement des cellules photovoltaïques étant la priorité des priorités. En effet, pour que l’électricité photovoltaïque soit réellement compétitive sans subventions face aux autres énergies (fossiles ou renouvelables), y compris dans les contrées moins ensoleillées comme la nôtre, la seule solution est de maximiser le taux de conversion d’énergie solaire des cellules.

Ce taux de conversion tourne à l’heure actuelle autour de 20% pour les cellules solaires à base de silicium qui sont disponibles dans le commerce. Cependant, des tests en laboratoire ont déjà permis de dépasser les 40% grâce à de nouvelles techniques ou de nouveaux matériaux. Bien sûr, un délai est nécessaire entre la prouesse réalisée en labo et la production commerciale de masse, de l’ordre de 5 à 10 ans. Le rendement des panneaux photovoltaïques que vous achèterez dans quelques années devrait être ainsi deux fois supérieur à ceux d’aujourd’hui. Certains prédisent même des cellules solaires atteignant le seuil symbolique des 50% de rendement avant 2020 ! Voire pourquoi pas 80% de taux de conversion à plus long terme, d’ici 20 à 40 ans…

D’autres recherches visent non pas à accroître le rendement des cellules, mais à faciliter et à répandre leur utilisation. Les fort ingénieuses cellules souples avec un rendement identique aux panneaux classiques sont déjà là.

On parle à présent de cellules photovoltaïques imprimables et transparentes qui pourraient être posées partout (murs ou fenêtres), et pas seulement sur les toits exigus des immeubles de bureaux ou d’habitation.

Encore plus incroyable. Au Japon, l’entreprise Mitsubishi est parvenue à développer des cellules photovoltaïques pouvant être vaporisées ! Bref, ces réussites scientifiques en cascade bousculent tous nos a priori.

On le voit, les contraintes techniques tombent les unes après les autres. Même la question de l’indispensable stockage de cette énergie intermittente sera résolue d’ici peu. On peut donc maintenant se permettre d’imaginer que l’électricité photovoltaïque devienne aussi dominante que peut l’être le charbon aujourd’hui, au cours de la seconde moitié du 21ème siècle. L’énergie solaire arrivant sur Terre étant 10 000 fois supérieure à la consommation énergétique de l’espèce humaine, le potentiel est gigantesque même en ne récupérant qu’une infime fraction de l’ensemble. Autrement dit, le futur ne sera pas fait de disette mais d’abondance énergétique…

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  • Le malheur, c’est que l’Europe a attelé la charrue avant les boeufs, avec un matériel lourd, polluant, aux perfomances négligeables, le tout soutenu par des milliards de subsides … qui ne sont plus disponibles pour autre chose.

    En outre, quoi qu’on dise, le photovoltaïque est lié à l’ensoleillement.
    Chez nous, les périodes hivernales sont rarement très lumineuses, et on voyait récemment un brave consommateur, après une installation de pous de 30.000 euros, avoir produit … 1 Kw en décembre !

    Mieux vaut attendre que le fruit mûrisse !

  • ça progresse mais

    1 i faudra du temps
    2 les progrès ne se font ils pas au prix de matériels de plus en plus coûteux
    3 stockage ça reste un voeu pieux et ça aura un coût supplémentaire
    4 dans les latitudes moyennes et hautes il n’y pas assez de soleil …te de longues périodes sans soleil

  • Le photovoltaïque est une solution valable pour des habitations individuelles, pour autant que son installation ne nécessite aucune subvention d’aucune sorte, et que l’aménagement du réseau nécessité par l’injection de la production excédentaire soit à charge du propriétaire.
    C’est aussi une solution d’avenir pour les endroits du globe non desservis par la production traditionnelle.

  • il existe pourtant le panneau solaire idéal : l’arbre.
    mais c’est vraiment trop écolo , pensez donc , pas moyen de détourner de l’argent public quoique 😉

    • Il me semble que le rendement de la photosynthèse est de l’ordre de 5% (ou moins). Ca me semble très inefficace, un arbre.

      • le rendement énergétique a peu d’importance (le soleil est gratuit), seul le rendement financier doit être pris en compte et le bois est dans ce domaine imbattable surtout en tenant compte de l’exonération fiscale .
        pour le rendement energétique , 5% semble peu , un arbre à croissance moyenne doit fournir aisement ces 200 kw/an (25Kg de bois) pour une surface au sol de quelques m2

        • Non pas kW mais kWh, car on parle d’énergie et non de puissance.

          De plus il y a environ 3,6 kWh dans un kg de bois, donc 25 kg de bois « contient » approximativement 90 kWh.

  • La question du stockage de l’énergie va être résolue d’ici peu ? Comment ?

  • Quel est l’impact écologique (à mon avis énorme) du détournement de la chaleur solaire qui devrait réchauffer la terre et qui est utilisée pour produire de l’électricité ? La terre à ces endroits doit être glaciale puisque les rayons ne la chauffe plus ? Un palliatif au pseudo réchauffement climatique ?

    • Aucun. Question d’ordre de grandeur, de thermodynamique (l’énergie ne disparaît pas et se retrouve en chaleur quelque part) et d’albédo (une partie de l’énergie captée aurait tout simplement été renvoyée vers l’espace). L’impact écologique c’est plutôt en terme de fabrication des panneaux (sans parler d’éventuelle batterie) et d’occupation du sol qu’il se pose.

    • @Pascale .
      C’est l’inverse qu’il se passe . Le photovoltaique n’utilise qu’une partie e de la lumière. les infra rouges créent de l’échauffement préjudiciable au fonctionnement des cellules . Pour améliorer le rendement , il faut donc refroidir les panneaux.
      Devinez la température des combles , l’été quand vous êtes l’heureux propriétaire de panneaux photovoltaiques?

  • Boff , dire que la Chine ne va plus produire à perte des panneaux photovoltaïques qu’elle revendait aussi à perte aux européens, d’où cette soudaine rentabilité attribuée au photovoltaïque, ces dernières années ( de récents articles laissent entendre cela ).
    Dommage l’électricité photovoltaïque compétitive avec un juste coût de production acquitté par le seul investisseur, hé bien ce ne sera pas pour demain ( aujourd’hui heureusement qu’il y a la CSPE et les consommateurs pour payer les installations).
    Si en plus on admet que la production maximale de ces panneaux est de 12% de leur capacité installée, quel gâchis car à côté on allume la centrale thermique à CO2 pour assurer la distribution sur le réseau !
    Question de bon sens , pas un entrepreneur digne de ce nom investirait dans un outil censé ne produire que 10 à 15 % de sa capacité et investirait de ce fait en parallèle dans un autre outil pour pallier cette improductivité !

  • Les « progrès » dans une technique qui date en fait de Becquerel vers 1840, ne sont rien tant que la science n’a pas effectué de découverte fondamentale conduisant à des moyens de stockage de masse… et ce n’est pas demain la veille.
    La baisse des coûts directs de l’électricité photovoltaïque, c’est peanuts par rapport aux coûts indirects tels que centrales « backup » et raccordements au réseau.
    Que chacun suive la courbe ascendante de la CSPE au verso de sa facture d’électricité (frôlant aujourd’hui les 9%) pour constater combien nous coûtent, et nous coûteront ces pignouferies.
    Nous avions l’électricité la moins chère d’Europe, l’un de nos derniers atouts; hé bien non, il faut la rendre la plus chère possible. Quelle pitié!
    Décidément, les cerveaux issus de la déséducation nationale ne font plus que de la colle.

  • @ Aymeric Pontier.
    Il faut vous reveiller . Même si l’on mulitplie par 10 le rendement , du photovoltaique , on ne resoud ni le probleme de stockage , ni le problême de la durée d’ensoleillement.

    • Si on multiplie le rendement par 10, je peux vous assurer que stockage et durée d’ensoleillement n’ont plus aucun intérêt !

      (énergie infinie…)

      • Quand j’entends « Je vous assure que… », ça ne me rassure pas du tout,
        c’est ce que disent tout le temps les camelots pour refourguer des pacotilles au prix fort.

  • Il faut vous réveiller, mais ne le sommes nous pas,?
    Pourquoi les chinois qui produisent l’essentiel de leur électricité grâce au charbon ( donc de l’énergie carbonée qui est utilisée également pour fabriquer les panneaux photovoltaïques ) donc pourquoi les chinois n’installent-ils pas la totalité de leur production de PV chez eux si la rentabilité est telle que l’on voudrait nous le faire croire ???
    A moins qu’ils n’aient compris que l’improductivité de ces panneaux soient onéreuses à compenser (qui plus est, ils sont bien placés pour ) et à mon humble avis ils n’envisagent pas de perdre de leur compétitivité en développant une énergie pénalisante pour l’industrie, aujourd’hui éolien et photovoltaïque ne suscitent-ils pas des inquiétudes fortes chez les industriels européens, notamment en Belgique, Allemagne, France… ).

  • Et le texte ne mentionne pas le coût énergétique de production, ni la durée de vie de 20 ans.

    Bref un déchet de masse à court terme.

    • Surtout qu’après 15 ans, les panneaux sont bons à jeter….tout comme les batteries.
      La seule manière de disposer et recycler ces panneaux seraient de les fondre. Ceci est bien entendu extrêmement énergivore.

      Nous verrons bien si ces technologies sont si prometteuses. Je l’espère en tout cas mais je tends à me méfier des élans dithyrambiques à propos de soi-disantes technologies miracles.

      • Tiens, un escrologue est lâché sur ContrePoints qui en plus publie sa pub/son baratin (les progrès, c’est bien, leur utilité, ce serait mieux !) ?

        L’enfer est pavé de bonne intentions…

      • Les batteries c’est plutôt 3 à 7 ans

  • Discussion has-been! http://www.contrepoints.org/?p=118137
    Le photovoltaïque est une impasse écologique (pléonasme). L’avenir est aux réserves énormes que l’on exploitera au fur et à mesure de leur « découverte », comme les gaz de schiste ou les hydrates de carbone. C’est Malthus qui est non-renouvelable.

  • je vois bien installer des centrales solaires dans le nord de la norvege ^^

    6 mois de jours et 6 mois de nuit ^^ il faut trouver une energie pour les 6 mois de nuit ou en tout cas …..trouver un moyen de stocker l´energie produite c´est surtout ca qui compte pas tant la production en elle même que la capacité de stocker ….

  • Dans l’absolu, l’énergie solaire potentielle est directement proportionnelle à la latitude et à la surface en exploitation.

    Sous nos latitudes il faudrait donc beaucoup de surface à un coût prohibitif !

  • seules taxes exorbitantes sur les carburants explique que les panneaux solaires soient plus rentables

  • Il n’y a pas que dans le photovoltaïque que la recherche s’active, l’éolien va fortement évoluer dans un proche avenir.
    La recherche s’intéresse en effet à la production éolienne à moyenne (1000m) ou haute (10000m) alitude. De premières (modestes) applications sont déjà en service.
    L’intérêt? Plus on s’élève, plus le vent est puissant et plus régulier qu’au sol. On accède ainsi à un potentiel énergétique bien plus important qu’au niveau du sol et on évacue le problème de l’intermittance du vent.
    Les moyens? On oublie les moulins à vent évidemment. Divers concepts sont à l’étude, en allant du « simple » cerf-volant à des concepts plus sophistiqués pour la haute altitude. Dans tous les cas, il est question d’installations autonomes, réclamant très peu d’entretien (au contraire des capricieuses éoliennes que nous connaissons). Pour sûr, de telles installations ne seront pas installées au coeur des villes et elles devront prendre en compte les contraintes liées au trafic aérien. Ce ne sont cependant pas des obstacles insurmontables, vu qu’un parc éolien de ce type fournira une énergie bien supérieure aux parcs actuels pour une emprise au sol donnée. On pourra donc accepter des coûts de transports relativement élevés si la production est réalisée à grande distance des lieus de consommation.
    Dernier commentaire: il est grand temps de s’inquiéter des milliards d’euros que nos pays ont convenu d’accorder pour les 10 à 20 ans à venir aux exploitants d’éoliennes qui seront bientôt technologiquement dépassées. Cela va couler notre économie, ou du moins ce qu’il en reste…

    Voici un lien (anglophone) qui traite du sujet. Pour plus d’infos, faites une recherche avec les mots « high altitude wind energy generation » ou « kite energy generation »

    http://e360.yale.edu/feature/high_altitude_wind_energy_huge_potential_and_hurdles/2576/

    • « Il n’y a pas que dans le photovoltaïque que la recherche s’active, l’éolien va fortement évoluer dans un proche avenir. »
      ——————
      Bref, du vent quoi…

      Si vous persistez encore à croire que le PV, c’est une techno « bientôt » rentable, visez un peu ce qui avait déjà été dit à ce sujet auparavant. Ignorer les leçons de l’Histoire a un coût !

      « Le consensus tel que je le vois est qu’après 2000, entre 10 à 20% de notre énergie pourrait venir des technologies solaires, très facilement », Solar Energy Industries Association en 1987

      « Les installations mixtes solaires/conventionnelles pourraient devenir l’alternative la plus économique dans la plus grande part des USA dans dans quelques années », Barry Commoner en 1976

      « Ce serait prudent et sage de ne pas s’endormir sur la sécurité de l’énergie fossile. L’industrie en Europe va finir par ne plus trouver assez de ressources pour assurer sa croissance prodigieuse. Le charbon va irrémédiablement être épuisé. Que va devenir alors l’industrie ? », Augustin Mouchot, inventeur spécialiste du moteur solaire, subventionné à bras portant par le gouvernement français en … 1860 !

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