Les cellules de First Solar battent un record d'efficacité

Avancer dans la course aux cellules solaires hautement efficaces, First Solar affirme avoir converti 22,1 % de l'énergie solaire en électricité à l'aide de cellules expérimentales fabriquées à partir de tellurure de cadmium, une technologie qui représente aujourd'hui environ 5 % du marché mondial de l'énergie solaire. La gamme commerciale de cellules solaires de la société a atteint une efficacité de conversion énergétique de 16,4 %.

La limite d'efficacité théorique des cellules au tellurure de cadmium est supérieure à 30 %, ce qui est nettement supérieur à celui du silicium conventionnel. (Les panneaux solaires à base de silicium de base d'aujourd'hui ont des rendements compris entre 16 et 18 % ; leur limite théorique est considérée comme bien inférieure à 30 %). travailler pour rapprocher les panneaux solaires commerciaux de cette limite. L'écart entre ce qui est théoriquement réalisable et ce qui existe aujourd'hui est assez large, déclare Raffi Garabedian, directeur de la technologie chez First Solar. Nous comblons cet écart à un rythme effréné.

Les panneaux solaires fabriqués avec du tellurure de cadmium pourraient être nettement plus efficaces que les panneaux conventionnels à base de silicium.

Un obstacle à la fermeture de l'écart est la tension maximale disponible à partir des cellules au tellurure de cadmium. La tension maximale est directement liée au rendement. Pendant des décennies, les chercheurs ont été incapables de franchir la barrière d'un volt, mais des chercheurs du National Renewable Energy Laboratory et de l'État de Washington ont déclaré dans un article publié le 29 février dans Énergie naturelle qu'ils ont dépassé cette limite .

Les cellules solaires au silicium conventionnelles représentent aujourd'hui plus de 90 % du marché de l'énergie solaire, mais leur fabrication est relativement coûteuse. Le tellurure de cadmium, une technologie à couches minces, offre des performances améliorées en ce qu'il fonctionne près de son efficacité maximale, en particulier dans des conditions chaudes et humides. Bien que les cellules à couche mince soient apparemment moins chères à fabriquer, leur efficacité est inférieure à celle des cellules conventionnelles. Pourtant, ils ont montré plus d'amélioration. Le silicium monocristallin est l'étalon-or, en termes d'efficacité, pour l'énergie solaire d'aujourd'hui, dit Garabedian, mais le record du produit le plus efficace disponible dans le commerce a été établi en 1999, à environ 25 %, et il est toujours là. Dans le même laps de temps, [le tellurure de cadmium] s'est amélioré par une énorme marge.

Kelvin Lynn, de l'Université de l'État de Washington, a dirigé une équipe qui a franchi la barrière de longue date d'un volt pour une tension maximale d'une cellule au tellurure de cadmium.

Mais les fabricants de tellurure de cadmium ont connu des difficultés ces dernières années. 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. Un certain nombre d'autres fabricants ont été lancés et ont échoué, notamment Abound Solar, une startup basée au Colorado qui a reçu une garantie de prêt de 400 millions de dollars du gouvernement fédéral, puis a déposé son bilan en 2012 .

First Solar se concentre sur le marché de l'énergie solaire à grande échelle plutôt que sur les installations solaires sur les toits, où le besoin de panneaux à haut rendement a, à ce jour, dicté le besoin de cellules à base de silicium. La société a développé certaines des plus grandes fermes solaires au monde, y compris le Topaze et Lumière du soleil du désert projets, en Californie, dont chacun a une capacité de 550 mégawatts.

Étant donné que le tellurure de cadmium est une technologie à couche mince, il nécessite moins de matériau pour produire une quantité comparable d'électricité que la technologie au silicium conventionnelle. Le processus de fabrication est également plus simple. En principe, cela devrait entraîner une baisse des coûts de l'électricité produite. En pratique, ce n'est pas toujours le cas; selon GTM Research , le coût par watt des panneaux de silicium cristallin tombera à 0,36 $ par watt d'ici l'année prochaine. En 2013 (la dernière fois que la société a publié des chiffres sur les coûts de production), First Solar a déclaré que son coût par watt avait atteint 0,57 $ .

Comparaisons de coûts mises à part, Wall Street est optimiste quant aux perspectives de la société : le cours de son action a augmenté de 68 % au cours des cinq derniers mois.

L'industrie est dans une période de transformation, dit Garabedian. Nous sommes toujours très préoccupés par la nature cyclique de l'industrie solaire et par le risque de surcapacité. Nous continuerons à améliorer cette technologie et nous verrons ce que l'avenir nous réserve.

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