Le photovoltaïque : une place au soleil ?

Si les énergies fossiles ou le nucléaire sont has been pour produire de l’électricité, le photovoltaïque, accessible à tous et partout sur la planète, pourrait-il alors être la solution ? Petit état des lieux, avant la première édition du Colloque national photovoltaïque, le 5 avril, à Paris.

Autant commencer par les mauvaises nouvelles… Selon l’Organisation météorologique mondiale, les émissions de gaz à effet de serre (GES) issues des activités humaines ont augmenté de 29 % entre 1999 et 2010. Les conséquences se font déjà sentir : hivers très froids, étés torrides, fonte des glaces aux pôles, montée du niveau des océans, etc. Au banc des accusés, les trois principales ressources fossiles qui assurent 80 % de la production énergétique de la planète, le gaz, le pétrole et le charbon. Le nucléaire, dépendant de l’extraction d’uranium, est aussi largement décrié pour sa dangerosité, même si les centrales émettent peu de GES.

Evitons le retour à l’âge de pierre

Les plus pessimistes prédisent que d’ici à 2055 –autrement dit, demain–, l’énergie disponible sur Terre aura diminué de moitié, alors que nous pourrions être neuf milliards d’êtres humains. Il semble donc urgent de développer des sources alternatives et durables de production d’énergie. Dans le champ des possibles, le photovoltaïque est en bonne place. « On constate une forte évolution de la puissance photovoltaïque installée dans le monde, ces dernières années (+ 35 % par an, en moyenne, depuis 1998). Si sa part reste encore modeste dans le bouquet énergétique, elle témoigne cependant d’un potentiel important, permettant d’utiliser l’énergie du soleil pour produire de l’électricité », peut-on lire dans L’Énergie solaire photovoltaïque, un rapport de la Fondation pour la Nature et l’Homme (FNH). Alors, le photovoltaïque, un antidote contre le retour à l’âge de pierre ?

Le photovoltaïque, c’est quoi ?

L’effet photovoltaïque a été découvert, en 1839, par Antoine Becquerel. Pour l’anecdote, ce dernier est le grand-père d’Henri Becquerel, qui a obtenu le prix Nobel de physique en 1903, aux côtés des époux Curie, pour la découverte de la radioactivité, phénomène à la base du nucléaire. Mais la filière photovoltaïque telle qu’elle se développe actuellement est encore jeune. En effet, ce n’est qu’en 1954 que les premières productions électriques sont obtenues. Le principe est simple : utiliser la ressource solaire pour la convertir en énergie électrique, puis l’envoyer sur le réseau. Cela est rendu possible grâce à l’emploi de cellules constituées de matériaux semi-conducteurs qui absorbent les photons contenus dans la lumière solaire, afin de les transformer en électrons, des particules fondamentales pour transmettre l’électricité.

Attention à ne pas confondre l’énergie solaire photovoltaïque avec l’énergie à concentration solaire, un autre procédé qui se sert de l’énergie solaire, mais pour chauffer. L’application la plus connue en est le four solaire.

Deux technologies prometteuses : silicium et couches minces

Aujourd’hui, on a recours à deux technologies photovoltaïques : le silicium (85 % du marché) et les couches minces (15 %). La filière silicium cristallin a été la première à voir le jour. Le cristallin est un élément principalement issu du quartz ou du sable. Quasi inépuisable, il représente 25 % de la masse de la croûte terrestre. Au sein de cette filière, il faut distinguer les cellules monocristallines (c-Si), qui assurent un rendement de 13 à 15 % lors de leur utilisation, et les cellules multicristallines (mc-Si), dont le rendement est légèrement inférieur (entre 12 et 15 %). Toutefois, ces dernières sont moins onéreuses à produire car elles mobilisent moins d’énergie. La durée de vie moyenne des panneaux est de trente ans. La filière en couches minces, elle, dont le développement est plus récent, utilise d’autres matériaux que le silicium, tels que le tellurure de cadmium (CdTe) ou un mélange de cuivre et d’indium (CIS). Si elle permet des coûts de production inférieurs, son rendement oscille seulement entre 7 et 12 %. La durée de vie moyenne des panneaux est estimée à vingt-cinq ans.

Tous au photovoltaïque ? Oui, mais…

Aujourd’hui, les panneaux solaires photovoltaïques prennent de la place (il faut 7 à 8 m2 de panneaux pour produire 1 kWh, avec la filière silicium cristallin, et 10 à 15 m2, avec la filière en couches minces), leur rendement est encore faible et le problème majeur de la filière consiste à trouver des solutions pour stocker l’énergie produite. Heureusement,de récentes recherches ont prouvé que le rendement maximal de la conversion des radiations solaires peut atteindre 85 %. Et l’université de Corse Pascal-Paoli a inauguré, en janvier 2012, la première centrale européenne de stockage d’énergie solaire. Toutefois, Jean-Louis Bal, président du Syndicat des énergies renouvelables, explique que, d’ici à une vingtaine d’années, « en Europe, l’éolien va dominer, même s’il y aura un mix énergétique constitué d’éolien et de solaire. Dans les régions les plus ensoleillées comme le sud de la Méditerranée ou le Sahel, le solaire prédominera, qu’il soit photovoltaïque ou à concentration ».

Cet article est extrait de Néoplanète 27.

Tweet about this on TwitterShare on FacebookShare on Google+Pin on PinterestEmail this to someone