Les cellules photovoltaïques

Les cellules photovoltaïques

cellules photovoltaïques

cellules photovoltaïques

L’Almanach Cousteau de l’Environnement – Perspectives – page 42

En 1978 le premier système électrique solaire communautaire apporta l’électricité aux amérindiens Papago dans le village reculé de Schuchuli en Arizona. A l’époque, cette installation financée par L’État américain produisait annuellement plus de 6 MWh, pour un coût 17 fois plus élevé que la moyenne aux Etats-Unis. Relier le village au réseau haute-tension aurait été bien plus coûteux. Cette énergie solaire inoffensive pour l’environnement (absence de radioactivité, de gaz à effet de serre, de déchets polluants…) et inépuisable (sauf dans quelque six milliards d’années) semblait être la solution d’avenir.

Les cellules photovoltaïques permettaient déjà d’alimenter des pompes à eau, des bouées marines, des phares isolés… La technologie à base de minces couches de cristaux de silicium ne permettait pas d’obtenir de bons rendements mais des solutions d’amélioration étaient à l’étude. Les systèmes photovoltaïques se vendaient en 1979 entre 10 et 15 dollars pour une puissance de 1 kW. Les industriels se déclaraient prêts à investir dans cette technologie à partir de 3 dollars le kW et le Ministère de l’Énergie américain estimait pour sa part que la technologie deviendrait largement compétitive (0,7 dollar) dès 1986.

Deux stratégies s’opposaient alors : un réseau de petites unités indépendantes ou un système de grandes centrales solaires. Avec le programme Thémis, le gouvernement français, adepte de la centralisation et de l’hyper-contrôle, avait privilégié la seconde stratégie.

Qu’avons-nous fait au cours de ces 35 dernières années ?

Aujourd’hui, le silicium reste le matériau le plus utilisé pour fabriquer les cellules photovoltaïques et le rendement moyen d’un panneau cristallin est, selon EDF, de 14,5%. Bien qu’il soit obtenu à partir de l’élément le plus abondant dans la croûte terrestre, la silice, le silicium est responsable du coût relativement élevé des cellules. L’utilisation de couches de plus en plus minces, et donc de quantités moindres de silicium, devrait permettre d’améliorer la rentabilité de cette technologie. On peut aussi citer d’autres voies d’amélioration prometteuses comme le solaire photovoltaïque concentré (des miroirs concentrent les rayons du soleil sur une petite cellule photovoltaïque) ou les capteurs solaires hybrides mariant le photovoltaïque et le thermique.

Le coût de l’énergie solaire (114-547 €/MWh) devrait continuer de diminuer au point de devenir compétitif par rapport à l’énergie fossile et au nucléaire. Le coût du pétrole, extrêmement fluctuant, devrait recommencer à progresser dans les prochaines années ; le charbon, certes très peu onéreux, n’est pas envisageable dans une politique de lutte contre le réchauffement climatique (sauf si la technologie progresse, ce qui la rendra moins compétitive) ; le prix du nucléaire (50 €/MWh), qui ne tient pas compte du démantèlement futur des vielles centrales, est sous-estimé. Le solaire thermodynamique, plutôt que photovoltaïque, peut cependant être envisagé comme une technologie plus pertinente d’une point de vue économique ( 94-194 €/MWh).

Et le projet français Themis ? Après de trop nombreuses interruptions, il a été abandonné en septembre 1986… pour être relancé en 2003 sous la forme du Pôle de compétitivité DERBI (Développement des Énergies Renouvelables dans le Bâtiment et l’Industrie). Il faut noter que Themis n’utilise pas de cellules photovoltaïques, mais près de 200 héliostats, miroirs géants orientés vers le soleil qui concentrent les rayons du soleil pour chauffer un fluide caloporteur qui permet de produire de la vapeur d’eau pour actionner une turbine créatrice d’électricité.

Imaginez si une fraction seulement des sommes colossales utilisées pour le développement du nucléaire en France avait été dédiée à l’énergie solaire…

 

One Comment:

  1. J’aime bien votre article surtout la partie des miroirs qui reflètent les rayons du soleil. En parallèle et si la fiction puise ses sources vraiment dans le passé, vous n’avez qu’à regarder le film “La Momie” réalisé en 1999 mettant en vedette Brendan Fraser et Rachel Weisz où ils nous démontrent l’ingéniosité du peuple Égyptiens où ils utilisaient des miroirs et en les positionnant sur un certain angle les rayons du soleil arrivaient jusqu’au fond des pyramides là où ils avaient leur chambre mortuaire et leur trésor caché :-).

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