Photovoltaïque : l’industrie doit innover pour dépasser ses difficultés actuelles

Comment rendre la filière photovoltaïque plus rentable, moins énergivore et plus accessible pour les particuliers ? La réponse de Ronan Lucas est simple : renforcer l’innovation. Dans une tribune, le consultant Energie et Environnement de la société de conseil Alcimed revient sur les difficultés actuelles de l’industrie photovoltaïque et prône la mise en œuvre d’innovations technologiques et commerciales.

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Ronan Lucas

Les plus grandes fermes de solaire photovoltaïque en fonctionnement aujourd’hui sont en Chine (200 MW mis en service en 2011), en Ukraine (100 MW - 2011) et au Canada (97 MW - 2010). De très grands projets ont également été lancés : l’Inde parle de construire quatre fermes de 1 000 MW chacune et le chinois First Solar prévoit de monter une ferme solaire en couches minces de 2 000 MW d’ici 2019.

Un enthousiasme autour de gigantesques projets qui doit être tempéré

Comme en France et dans le reste du monde, le secteur du solaire photovoltaïque a été particulièrement secoué. En France, fin 2010, un moratoire et un coup de frein sur les tarifs de rachat a stoppé un grand nombre de projets en cours, et a ainsi supprimé la moitié des 25 000 emplois dans le secteur. Il fallait pour l’Etat ralentir le rythme effréné des installations : fin 2010, on comptait 1 GW d’installé et 4 GW en file d’attente, alors que l’objectif de l’Etat est de 5,4 GW installés… en 2020 ! Un coup de frein similaire a pu être observé dans toute l’Europe.

De fait, la capacité mondiale de production de panneaux photovoltaïques est à présent deux fois supérieure à la demande. Avec la baisse des coûts des modules photovoltaïques (-80% en 3 ans) et cette situation de surproduction, le prix des panneaux a chuté, obligeant un grand nombre de groupes à fermer. D’un côté, l’allemand Q-cells a subi des pertes record, et de l’autre, le français Photowatt a été placé en redressement judiciaire en novembre 2011 et a dû être repris par le groupe public EDF fin février 2012 pour être sauvé. Et même les leaders chinois Suntech et JA Solar, pour qui l’Europe représente 90% des ventes, doivent réduire leur production et ne semblent résister que grâce aux subventions de l’Etat.

Innovations technologiques et commerciales : les maîtres mots de la nouvelle donne du secteur solaire

SolaireDirect a, par exemple, innové dans les mécanismes d’achat, en ayant conclu pour la 1ère fois en Europe une vente de gré à gré d’électricité solaire à un prix très compétitif, tout en fabriquant une partie de ses panneaux en France. Côté innovation technique, les sociétés françaises Soitec et Heliotrop font partie des quelques groupes au monde à développer des centrales photovoltaïques à concentration. Cette technologie, avec seulement 5 MW d’installé en 2010, pourrait atteindre 1 GW par an en 2015. Mais les centrales photovoltaïques à concentration ne sont qu’un exemple d’innovation technologique parmi d’autres.

Aujourd’hui, trois principaux défis technologiques se posent aux acteurs de l’industrie du photovoltaïque. D’abord l’amélioration du rendement des panneaux, comme l’ont fait des chercheurs américains (de 18 à 40%) en entrelaçant du phosphure de gallium indium (IngaP) pour la couche supérieure et de l’arséniure de gallium-indium (InGaAs) pour la couche médiane. D’un autre côté, cette solution soulève d’autres problèmes puisque les matériaux qui la constituent sont particulièrement chers et seulement partiellement recyclables.

Développer les couches minces et le recyclage des panneaux

Le second défi consiste à développer les couches minces (ou films) avec la technologie du CIGS (Cuivre, Indium, Gallium, Sélénium), la plus exploitée, ou celle du CIS, dont la production de masse est prévue pour le second semestre 2012 (par le japonais Solar Frontier). Ces modules CIS, moins chers et plusmaniables que des panneaux en silicium, devraient avoir un rendement compris entre 13 et 14%. Selon Lux Research, le marché mondial des panneaux photovoltaïques à couches minces CIGS devrait doubler d’ici 2015 pour atteindre 2,35 milliards de dollars et 2,3 GW de puissance annuelle installée.

Enfin, il faudra développer le recyclage des panneaux photovoltaïque, car la filière n’est pas encore assez organisée. Il faut créer un réseau de collecte et surtout développer un processus moins énergivore que celui qui est utilisé actuellement : aujourd’hui, les éléments des modules subissent des traitements thermiques et chimiques avant de pouvoir être réutilisables pour construire de nouveaux panneaux.

Photo : Yoursunyourenergy.com

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