L’accès à l’énergie verte continue subtilement à se démocratiser et le secteur du photovoltaïque se doit d’évoluer de manière constante pour renforcer sa compétitivité et son attractivité face aux diverses solutions d’électrification. Les recherches autour des systèmes photovoltaïques avancent à grands pas, des technologies permettant d’améliorer la performance des installations photovoltaïques et de répondre aux problématiques des usagers sont en train d’être mises au point.
Que réserve l’avenir aux panneaux photovoltaïques ? Découvrons ensemble les avancées de cette technologie.
Des panneaux solaires photovoltaïques encore plus efficaces et moins coûteux
Un panneau solaire photovoltaïque est composé de cellules photovoltaïques qui exploitent l’effet photoélectrique (l’absorption du rayonnement solaire) pour produire de l’électricité par le biais d’un matériau semi-conducteur : le silicium.
Le rendement des cellules en silicium classiques est en moyenne de 18 %. Dans le but d’améliorer l’efficacité des panneaux photovoltaïques, la R&D sur les cellules solaires devient très active : les recherches sont menées dans le but de fabriquer des cellules photovoltaïques plus efficaces, c’est-à-dire, qui convertissent mieux le rayonnement solaire en énergie électrique à moindre coût.
Des chercheurs de l’Université norvégienne de Science et Technologie s’intéressent à un matériau capable d’augmenter le rendement des cellules photovoltaïques, qui n’est autre que l’arséniure de gallium (GaAs). Dans leur expérience, ces chercheurs ont découvert que l’utilisation du GaAs dans une structure à base de nanofils, plutôt qu’une structure en substrat épais, améliore potentiellement l’efficacité du système photovoltaïque de 40 %, soit le double du rendement des cellules en silicium que l’on retrouve aujourd’hui sur le marché.
La technologie de l’arséniure de gallium est une solution prometteuse en matière de production d’énergie solaire, mais elle est freinée par son coût de fabrication. Pour remédier à cette problématique, les scientifiques misent sur le doublage des cellules solaires (une superposition d’une couche de GaAs à nanofils avec une couche en silicium).
La technologie de « Machine Learning » pour des systèmes solaires plus intelligents
En parallèle avec la mise en œuvre de ces panneaux en nanofils de GaAs, les recherches sur l’automatisation des centrales solaires continuent leur lancée. Le Machine Learning, qui est une technologie d’intelligence artificielle et dont le principe consiste à analyser des données pour en tirer des prédictions et pour automatiser certaines actions, représente un potentiel pour les installations solaires photovoltaïques.
L’application de cette intelligence artificielle dans l’exploitation de l’énergie photovoltaïque favorise l’optimisation de la production et de la consommation de cette énergie verte :
● En examinant les différentes orientations et inclinaisons possibles des panneaux ;
● En anticipant la production d’énergie solaire en fonction de la météo ;
● En évaluant les cellules pour déterminer celles qui pourraient fournir le meilleur taux de conversion du rayonnement solaire en électricité ;
● En mettant en place un système de visualisation de la production passée ;
● En analysant le mode de consommation d’énergie ;
● En automatisant le pilotage d’une centrale photovoltaïque et le stockage de l’énergie.
Solaire pérovskite, une révolution prometteuse pour l’énergie solaire
Toujours dans cette quête de performance et d’efficacité des panneaux solaires photovoltaïques, le monde scientifique s’enthousiasme sur un matériau qui pourrait proposer des rendements largement supérieurs au silicium ; il s’agit des pérovskites. Le rendement d’un panneau solaire pérovskite peut, en effet, atteindre les 30 % grâce à sa capacité à intercepter les particules de lumière de manière efficace.
Les pérovskites sont des cellules solaires hybrides obtenues par le mélange de matériaux organiques et inorganiques. Ce type de minéral a l’avantage d’être léger, souple et façonnable : des caractéristiques qui lui confèrent l’aptitude de produire des panneaux photovoltaïques révolutionnaires (légers, souples et de formes variables). Avec un taux de transparence ajustable selon les goûts et les besoins, les modules pérovskites s’intègrent facilement aux toitures, aux fenêtres, aux façades ainsi qu’à tous les types de surfaces.
Un autre avantage de ces nouveaux panneaux solaires réside dans leur facilité de fabrication et dans leur coût de production qui est moins élevé que celui des panneaux solaires classiques, ce qui engendrerait une baisse des prix pour ces futurs panneaux solaires.
La technologie pérovskite représente, certes, une avancée considérable en matière de production d’énergie propre, toutefois elle présente un certain nombre de désavantages. Avec une forte teneur en plomb, les cellules solaires à base de pérovskite peuvent avoir une incidence négative sur l’environnement et sur la santé des usagers en cas de fuite d’un panneau. De plus, les pérovskites présentent une durabilité faible dans le temps, ralentissant ainsi la commercialisation de ce type de panneau solaire. Le défi futur pour le solaire pérovskite est de trouver une alternative non toxique et durable.
Une ruée vers une production plus écologique de panneaux solaires
Bien que les panneaux solaires constituent une des solutions les plus intéressantes d’un point de vue environnemental, la production des cellules photovoltaïques reste un processus énergivore et qui n’est pas neutre.
Les fabricants des panneaux solaires photovoltaïques sont nombreux à vouloir limiter cet impact environnemental en investissant dans des systèmes produisant de l’énergie verte pour le processus de fabrication des cellules, en l’occurrence lors de la cristallisation du silicium ou lors de la fonte des verres.
Toutes ces belles avancées technologiques, associées à l’engouement général autour de l’énergie solaire, promettent un avenir radieux pour le photovoltaïque.
Si vous souhaitez en savoir davantage sur les panneaux solaires ou si vous envisagez de franchir le cap de l’énergie verte, n’hésitez pas à nous solliciter. Mieux qu’un installateur, l’équipe de Sun Connect saura vous accompagner avec efficacité.
