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Comment First Solar évite l'agitation de l'industrie
Dans un entrepôt d'un quartier industriel anonyme juste à côté de l'autoroute 101, à Santa Clara, First Solar teste les limites de la technologie des cellules solaires. À l'intérieur de l'espace aux murs blancs, des machines déposent du tellurure de cadmium sur des feuilles de verre ultra-pur pour fabriquer des panneaux solaires. Le jour de ma visite, ce printemps, l'endroit avait l'air feutré et intense d'un bloc opératoire d'hôpital.
Au cours des trois dernières années, First Solar a investi massivement dans ses installations de R&D, y compris le laboratoire de Santa Clara. Alors que le marché solaire actuel est dominé par les cellules en silicium, First Solar produit des cellules à couches minces (qui, comme leur nom l'indique, sont moins épaisses et plus flexibles que les cellules en silicium conventionnelles) qui sont constituées d'un composé des éléments cadmium et tellure . La société basée en Arizona parie que les cellules fabriquées à partir de tellurure de cadmium peuvent être beaucoup plus efficaces pour convertir l'énergie du soleil en électricité.
Le mois dernier, First Solar a annoncé avoir établi un nouveau record d'efficacité pour les cellules au tellurure de cadmium : les appareils produits dans son laboratoire de recherche ont converti 22,1 % de l'énergie solaire en électricité (voir le record d'efficacité des cellules de First Solar). Sur le terrain, les cellules de First Solar ont atteint une efficacité de près de 17 %, comparable aux panneaux solaires à base de silicium. Alors que le silicium a traditionnellement été plus efficace que le tellurure de cadmium, les récents résultats de First Solar indiquent que ses cellules dépassent rapidement le silicium.
La quête de First Solar pour inventer l'avenir de l'énergie solaire survient au milieu de la tourmente qui a englouti de nombreuses entreprises solaires à la suite de l'effondrement de SunEdison (voir Pourquoi le géant solaire SunEdison pourrait être condamné). Malgré le fait que le dernier trimestre de 2015 a été la meilleure période de trois mois de l'histoire de l'industrie en termes de mégawatts installés, et que le Congrès a prolongé en décembre le crédit d'impôt à l'investissement, qui accorde des crédits équivalant à 30 % de la valeur des installations, partage dans les grands développeurs solaires tels que Sunrun et SolarCity ont perdu près de la moitié de leur valeur ces derniers mois. Les actions de First Solar, en revanche, ont bondi de 17% après avoir publié de solides résultats pour 2015 fin février. Plus important encore, contrairement à la plupart de ses concurrents, First Solar est rentable : la société a réalisé 546 millions de dollars en 2015 sur près de 3,6 milliards de dollars de revenus.
Fondée en 1999, First Solar est à la fois un fournisseur de panneaux solaires et un développeur de ses propres grandes fermes solaires. Au cours de la dernière décennie, alors que les fabricants chinois à bas prix ont fait baisser le coût des panneaux solaires de base, First Solar a investi massivement dans une technologie cellulaire sophistiquée et coûteuse. La société consacre environ 4 % de ses revenus à la recherche et au développement, soit près du double de la moyenne de l'industrie solaire.
Même si l'industrie s'est concentrée sur les cellules solaires à base de silicium, qui contrôlent désormais près de 95 % du marché, First Solar s'en tient au tellurure de cadmium comme matériau de base pour sa technologie à couches minces. Et contrairement à Solar City, qui construit une usine de 750 millions de dollars pour fabriquer des cellules solaires au silicium à Buffalo, First Solar se concentre sur le marché des fermes solaires à grande échelle plutôt que sur le marché des toits résidentiels.
Comme le montre le graphique ci-dessus, les cellules solaires en silicium multicristallin (qui représentent environ 80 % du marché du silicium) ont stagné à environ 20 % d'efficacité pour les cellules de recherche en laboratoire, ce qui se traduit par environ 16 % sur le terrain. Plus tôt ce mois-ci, First Solar a déclaré que ses cellules pourraient atteindre une efficacité de 24 % en deux ans et qu'en fonctionnement réel, ses panneaux pourraient atteindre 19 % en trois ans. Le tellurure de cadium est particulièrement efficace dans les régions chaudes et humides telles que le sud-est et l'asie du sud des États-Unis, où une grande partie de la croissance du marché de l'énergie solaire à grande échelle devrait se produire dans les années à venir.
Les cellules à couches minces sont également plus faciles à fabriquer. Le processus de dépôt en phase vapeur de First Solar prend environ trois heures et demie pour fabriquer un panneau solaire, de la feuille de verre propre au produit fini. La fabrication de panneaux de silicium conventionnels nécessite d'abord de cuire le silicium dans un four à haute température et peut prendre plus de deux jours du début à la fin. En se concentrant sur les améliorations de l'efficacité et les innovations de fabrication, First Solar a réussi là où d'autres fabricants de panneaux solaires au tellurure de cadmium ont échoué. En 2013, First Solar a acquis la technologie de GE après que GE a annulé les plans d'une usine de 300 millions de dollars dans le Colorado.
L'analyste de recherche de Guggenheim Securities, Sophie Karp, estime que les panneaux de silicium coûtent de 69 à 80 cents par watt à fabriquer ; ceux en tellurure de cadmium à couche mince coûtent de 60 à 70 cents. Cela signifie que, pour First Solar, il y a un calcul simple : des panneaux plus performants fabriqués à moindre coût que ses rivaux classiques.