L’énergie solaire photovoltaïque a vu au cours de ces 15 dernières années ses prix baisser de plus de 90%, lui permettant aujourd’hui de figurer parmi les sources d’énergie les plus rentables du marché. Evolutions technologiques, nouveaux entrants, nous vous expliquons tout.
Composant principal d’une centrale photovoltaïque les modules PV représentent à eux seuls environ 45% à 55% du prix total d’une centrale. Les cellules, quant à elles, représentent 50 à 60% des coûts d’un module PV.
Les cellules cristallines sont encore aujourd’hui parmi les plus rentables, bénéficiant d’un rendement d’environ 20%. Nous avons pris pour exemple l’évolution des prix de cette technologie et pouvons voir que ces derniers ont subi une chute de 90% au cours de ces 15 dernières années :
Source: Bloomberg New Energy Finance
Une autre cause de la chute des prix est l’apparition sur le marché, des cellules en couches minces qui bénéficient d’une efficacité tout à fait acceptable, de coûts de production plus bas et consomment moins de silicone (matériaux principal des cellules crystallines).
Trois différents types de panneaux en couches minces ont été commercialisés :
- Silicuium amorphe;
- Séléniure de cuivre-indium-gallium (CIGS);
- Cadmium-tellurure (CdTe).
De par son simple processus de fabrication, la technologie à base de silicium amorphe reste la plus commercialisée à l’heure d’aujourd’hui, mais présente tout de même quelques inconvénients :
- Une faible performance car la lumière n’est pas aussi bien absorbée qu’avec les autres panneaux
- Une photo dégradation prématurée due à l’altération du matériau composite par la lumière
Les cellules CIGS et CdTe en couches minces présentes l’avantage d’être plus performantes & efficaces. Pour exemple, les cellules CIGS sont les seules couches minces du marché à atteindre un rendement de 18%. Les cellules CdTe atteignent elles 15% et celles en silicium amorphe 14%. Il est également important de noter que les cellules en couches minces ont des coefficients de température plus bas ce qui permet de réduire les pertes de courant dues aux fortes chaleurs des mois estivaux.
La baisse des prix du solaire n’est pas finie
Plusieurs technologies sont encore en cours de développement et devraient permettre de réduire encore les coûts :
Cellules solaires à hétérojonction (HJT) : cette technologie devrait peu à peu remplacer les cellules crystallines (si tant est que les coûts de fabrication diminuent). Ces cellules sont composées d’une fine couche de silicium amorphe, placée entre des couches de silicium cristallin. On estime qu’elles peuvent générer un rendement d’environ 22%.
Depuis 2012, des recherches sont également menées afin de développer des cellules organiques, afin de réduire la dépendance au silicium. Faites d’un cation organique, d’un métal (souvent du plomb) et d’un anion halogène (chlorure ou iodure), les cellules Perovskite apparaissent comme la meilleure option. Proposant à l’origine un rendent de 11%, elles atteignent aujourd’hui 18% et devraient dans quelques années atteindre 22%. D’autre part, sont très attractive commercialement parlant de par leur faible coût de production et de vente.
Les cellules à jonctions multiples sont composées de matériaux capables d’absorber différents niveaux d’énergie. Lorsque la jonction supérieure absorbe les spectres solaires élevés, la jonction inférieure absorbe elle, les spectres solaires inférieurs qui n’ont pas été déjà absorbés. Ces cellules proposent un rendement d’environ 42%. Composées néanmoins de métaux rares, elles sont encore chères et sont pour le moment limitées aux applications spatiales.
Pouvant offrir un rendement compris entre 42% et 48%, les cellules solaires concentrées (CPV) sont composées d’une lentille optique apposée à une cellule cristalline classique. Néanmoins, cette technologie reste encore peu développée car elle nécessite que les panneaux soient montés sur des trackers à deux axes pour assurer en permanence la perpendicularité du panneau et de la lentille avec la lumière. Cette technologie reste donc aujourd’hui limitée aux endroits bénéficiant d’un fort degré d’irradiation (~2000 Wh/m²).
Nos experts solaires peuvent vous aider à déterminer quelle technologie est la plus adaptée à vos projets solaires. N’hésitez pas à nous contacter.