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Des panneaux solaires avancés arrivent sur le marché
Un type prometteur de technologie d'énergie solaire a fait un pas de plus vers la production de masse. Nanosolaire , basée à San Jose, en Californie, a ouvert une installation automatisée pour la fabrication de ses panneaux solaires, qui sont fabriqués en imprimant un matériau semi-conducteur appelé CIGS sur une feuille d'aluminium. L'usine de fabrication est située en Allemagne, où les incitations gouvernementales ont créé un vaste marché pour les panneaux solaires. Nanosolar a le potentiel de produire 640 mégawatts de panneaux solaires chaque année.
Solaire moins cher : Les panneaux à couche mince de Nanosolar.
Les cellules solaires constituées du semi-conducteur CIGS, composé de cuivre, d'indium, de gallium et de sélénium, ont longtemps été considérées comme un challenger potentiel des cellules solaires conventionnelles en silicium. Au moins en laboratoire, les cellules CIGS ont atteint des rendements comparables aux cellules solaires à base de silicium. Et en théorie, ils pourraient être fabriqués en utilisant des procédés d'impression peu coûteux, conduisant à une énergie solaire beaucoup moins chère. Mais développer des procédés de fabrication qui maintiennent des rendements élevés s'est avéré difficile.
Nanosolar prétend avoir résolu ces problèmes. Ses cellules solaires ne sont toujours pas aussi efficaces que les cellules de laboratoire – les meilleures d'entre elles convertissent 16,4 % de l'énergie solaire en électricité, contre plus de 20 % en laboratoire. Et en moyenne, les panneaux solaires de l'entreprise ne convertissent que 11 % de cette énergie en électricité, selon Martin Roscheisen , PDG de Nanosolar. Mais c'est suffisamment élevé pour rivaliser avec les panneaux solaires conventionnels, dit-il, en raison de modifications qui améliorent les performances et réduisent les coûts d'installation. Il estime que dans les endroits ensoleillés, les centrales électriques fabriquées à l'aide de ces panneaux pourraient produire de l'électricité à cinq à six cents par kilowattheure, sur la base des méthodes du ministère de l'Énergie pour calculer le coût amorti des panneaux solaires sur leur durée de vie. C'est proche du coût de l'électricité à partir du charbon et nettement moins que la plupart des énergies solaires, qui coûte environ 18 à 22 cents le kilowattheure.
Le faible rendement est un problème car il augmente le coût d'installation des panneaux solaires. Étant donné que chaque panneau produit moins d'énergie, il faut installer davantage de panneaux solaires. La production d'énergie plus faible peut également augmenter le coût de l'électronique pour collecter l'énergie produite par les panneaux. Pour résoudre ce dernier problème, Nanosolar a augmenté le courant que ses panneaux peuvent générer, en partie en utilisant de grandes feuilles de papier d'aluminium pour collecter les électrons de chaque panneau. Ceci, combiné à d'autres modifications, réduit efficacement la quantité de câblage par panneau, simplifiant l'installation et réduisant le coût des matériaux. Les panneaux sont également plus grands que les panneaux solaires concurrents avec des efficacités similaires, et ils génèrent donc plus d'énergie par panneau. Par exemple, les panneaux solaires de Premier solaire de Tempe, AZ, l'une des plus grandes entreprises de panneaux solaires au monde, génère environ 70 watts. Les nanosolaires génèrent 160 watts.
Vol solaire : La nouvelle usine de fabrication de panneaux solaires entièrement automatisée de Nanosolar près de Berlin, en Allemagne, qui fabrique des panneaux à couche mince basés sur le semi-conducteur CIGS, pourrait réduire le prix de l'énergie solaire.
La nouvelle usine de fabrication, qui assemble les cellules solaires de Nanosolar en panneaux, contribuera également à réduire les coûts. L'usine est entièrement automatisée, utilisant des robots et d'autres équipements, et peut traiter des cellules solaires plus de deux fois plus rapidement que les usines de panneaux solaires conventionnelles, a déclaré Roscheisen.
Même avec ces améliorations, cependant, il sera difficile pour Nanosolar de rivaliser, surtout compte tenu des conditions économiques actuelles. Les faibles coûts cités par Roscheisen ne sont réalisables que si les usines fonctionnent près de leur capacité. Et jusqu'à présent, la production réelle est très faible. Alors que la nouvelle usine de panneaux solaires est conçue pour produire 640 mégawatts de panneaux solaires par an, sa production actuelle n'est que d'un mégawatt par mois. C'est parce que les panneaux de Nanosolar ne sont pas encore bancables. C'est-à-dire que la technologie n'a pas été prouvée au point que les banques soient disposées à financer de grands projets qui utilisent les panneaux.
Et Nanosolar a beaucoup de concurrence. Les prix des panneaux solaires ont récemment considérablement baissé, en partie parce que la demande a chuté, créant une offre excédentaire, et en partie parce que la technologie de fabrication des panneaux solaires conventionnels s'est améliorée. Roscheisen dit que Nanosolar peut fabriquer des panneaux solaires pour moins que First Solar, qui est connu pour avoir les coûts de fabrication les plus bas de l'industrie. Mais Bradford n'est pas sûr que l'entreprise soit en mesure de vendre ses panneaux à un prix suffisamment bas pour saper les fabricants existants et devenir bancable. La théorie de Roscheisen est juste, dit-il, mais les conditions du marché pourraient ne pas lui permettre de devenir réalité.