La technologie du panneau solaire nouvelle génération de cellules solaires est principalement basée sur des plaquettes de silicium. Environ 95 % des panneaux solaires produits chaque année sont fabriqués avec du silicium.
Pour les tranches de silicium, le record mondial d’efficacité de conversion de l’énergie lumineuse en électricité est de 26,7 %. Dans l’industrie, cela se traduit par des modules solaires au silicium à environ 20 à 22 % d’efficacité.
Un nouveau type de panneau solaire nouvelle génération
Ce panneau est plus léger, plus efficace et plus facile à fabriquer. Par exemple, celui-ci menace de bouleverser l’industrie des énergies renouvelables.
Dans l’avenir, il y aura des panneaux solaires partout, pas seulement que sur les toits. Mais sur les murs, les clôtures, les voitures, les trains sur les avions, sur à peu près tout ce que vous pouvez imaginer.
Tout cela grâce à un composant minéral appelé pérovskite. Contrairement aux panneaux solaire photovoltaïque traditionnels que l’on trouve sur la plupart des toits de bâtiments et maisons.
Les panneaux solaires en pérovskite sont légers et faciles à fabriquer. En fait, ce n’est pas vraiment des panneaux. Ils peuvent être imprimés de la même manière que du papier, ce qui les rend très fins et très flexibles.
Panneau solaire nouvelle génération souple
Ils peuvent être beaucoup plus économes en énergie que leurs équivalents à base de silicium. Une équipe de chercheurs a analysé l’impact environnemental sur deux types de panneaux solaires. Ainsi que le temps nécessaire à chaque type pour générer la même quantité d’énergie nécessaire à leur fabrication. Une mesure connue sous le nom de temps de récupération énergétique.
Pour les panneaux entièrement en pérovskite, ce temps de retour énergétique était d’un peu plus de quatre mois. Alors que pour les panneaux à base de silicium, il était supérieur à 1. Les émissions de gaz à effet de serre de la pérovskite ne représentaient que 43 % de celles du silicium. Car leur fabrication nécessite beaucoup moins de chaleur et de pression.
Il existe deux types de cellules solaires à pérovskite : les hybrides tout pérovskite et les hybride pérovskite-silicium. Les premiers sont les plus efficaces et les plus respectueux de l’environnement.
L’autre avantage est que les panneaux de pérovskite sont plus faciles à recycler, car ils sont beaucoup moins encombrants. Bien qu’ils ne durent pas aussi longtemps que les panneaux de silicium. Beaucoup ont été installés dans les années 1980 et survivent encore à leur durée de vie prévue. Ils nécessitent beaucoup moins d’efforts et d’énergie pour récupérer et réutiliser les composants.
Nous avons besoin plus de solaire ainsi de panneau solaire nouvelle génération
La demande d’électricité moins chère et plus verte signifie que le paysage énergétique évolue plus rapidement. Cela est particulièrement vrai de l’électricité solaire et du stockage par batterie. Le coût des deux a chuté à un rythme sans précédent au cours de la dernière décennie. Les technologies éco-énergétiques telles que l’éclairage LED est en plein développement.
L’accès à l’énergie solaire et au stockage bon marché et omniprésent transformera la façon dont nous produisons et utilisons l’énergie. Cela permet l’électrification du secteur des transports où il existe un potentiel pour de nouvelles économies basées sur la chimie. Dans lesquelles nous stockons l’énergie renouvelable sous forme de carburant. De plus, cela prend en charge de nouveaux appareils constituant « Internet des objets« .
Les défauts cellulaires ne sont pas un problème
Contrairement aux cellules de silicium conventionnelles, qui doivent être très uniformes pour un rendement élevé. Les films de pérovskite sont composés de « grains » de mosaïque de taille très variable (du nanomètre au millimètre) et de chimie. Et pourtant, ils fonctionnent presque aussi bien que le meilleur silicium.
De plus, les petites imperfections ou défauts des films de pérovskite n’entraînent pas de pertes de puissance importantes. De tels défauts seraient catastrophiques pour un panneau en silicium ou une LED commerciale.
Ces matériaux obligent la communauté à réécrire les manuels de ce que nous considérons comme un semi-conducteur idéal. Ils peuvent avoir de très bonnes propriétés optiques et électroniques malgré ou peut-être même à cause du désordre.
Nous pourrions hypothétiquement utiliser ces matériaux pour fabriquer des cellules solaires colorées. Comme design qui se fonde dans les bâtiments ou les maisons, ou des fenêtres solaires. Cela ressemble à du verre teinté, mais génère de l’énergie.
Surpasser les performances des cellules en silicium
Mais la véritable opportunité est de développer des cellules hautement efficaces au-delà de l’efficacité des cellules au silicium. Par exemple, nous pouvons superposer deux films de pérovskite de couleurs différentes dans une cellule solaire.
Chaque couche récoltait seraient différentes de la région du spectre solaire, augmentant ainsi l’efficacité globale de la cellule.
Un autre exemple est l’ajout d’une couche de pérovskite au-dessus d’une cellule de silicium standard, augmentant l’efficacité de la technologie existante sans surcoût significatif.
Ces approches de superposition pourraient rapidement créer une augmentation de l’efficacité des panneaux solaires au-delà de 30 %. Ce qui réduirait à la fois les coûts des panneaux et du système tout en réduisant leur empreinte énergétique.
Ces couches de pérovskite sont également développées pour fabriquer des panneaux solaires flexibles. Cela peut être transformé en rouleaux comme du papier journal, ce qui réduit encore les coûts.
Le solaire léger et à haute puissance ouvre également des possibilités pour alimenter les véhicules électriques et les satellites de communication.
Conclusion :
L’Union européenne est déterminée à entreprendre une réforme majeure connue sous le nom de Green Deal européen. Dans le but de faire de l’Europe le premier continent climatique neutre en 2050. Les changements les plus importants auront lieu dans le secteur de la production d’énergie, qui est au bord d’une transition vers des sources d’énergies renouvelables, y compris l’énergie solaire.
La puissance augmente la sortie des cellules solaires à une grande échelle, pour les technologies qui laissent une empreinte écologique plus faible. Cela offre une gamme d’applications plus large qui doit être développées parallèlement aux cellules solaires à base de silicium de première génération qui dominent actuellement le monde.
