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La pérovskite, le futur du photovoltaïque ?

La pérovskite, le futur du photovoltaïque ?

Publié le 06 avril 2018

Développer des panneaux solaires moins coûteux, plus performants et plus faciles à poser… Des chercheurs du monde entier se penchent sur ces questions. Notamment en explorant les propriétés de matériaux prometteurs comme la pérovskite, que certains considèrent comme l’avenir de l’industrie photovoltaïque.

Origines de la pérovskite

En 1839, lors d’une expédition scientifique dans l’Oural, l’Allemand Gustav Rose (1798-1873) découvre un nouveau minéral. Il en fait la description et choisit de le baptiser « pérovskite » en l’honneur de Lev Perovski, un autre minéralogiste réputé. La dénomination couvre aujourd’hui une famille de matériaux qui présentent une même structure atomique et dont les spécificités physiques intéressent des départements de R&D dans le monde entier. En 2009, une première cellule solaire à pérovskite a été mise au point, confirmant les promesses de ce matériau pour l’industrie photovoltaïque.

Les promesses du solaire

Rappelons que la quasi-totalité des panneaux photovoltaïques commercialisés aujourd’hui sont composés de cellules de silicium. Contenu dans le sable (silice), ce matériau a des propriétés électriques particulières lorsqu’il est exposé à la lumière (matériau dit « semi-conducteur »). La pérovskite, quant à elle, absorbe la lumière sur presque toutes les longueurs d’ondes visibles. Autrement dit, en convertissant une plus grande partie de la lumière qui les atteint, les cellules solaires à pérovskite pourraient offrir un meilleur rendement énergétique. Ce qui a été attesté, en 2015, par des chercheurs de l’Université de Stanford, dans la Silicon Valley. Une combinaison de pérovskite et de silicium, dans des cellules dites « tandem », a été expérimentée avec pour résultat un rendement accru de 50 %.

Encore plusieurs verrous technologiques

La pérovskite est, en outre, plus légère que la silice, sa fabrication est simple et requiert peu d’énergie, à l’inverse de la production de silicium qui réclame de chauffer le sable à 1700°C. La pérovskite peut être produite sous différentes formes comme, par exemple, des encres qui, à terme, serviraient à recouvrir de grandes surfaces. Autant d’atouts prometteurs en termes de coût et d’impact sur l’environnement (économies d’extraction et d’énergie notamment).
Cependant, il existe encore bien des obstacles à surmonter avant une possible exploitation à grande échelle. En effet, ce matériau est peu stable : il se dégrade rapidement et perd de l’efficacité à la lumière. La pérovskite est également sensible à la chaleur et à l’humidité, d’où la nécessité d’enrober les cellules photovoltaïques, ce qui ajoute au poids et majore le coût des panneaux solaires. En outre, toutes les recettes actuelles de cellules à pérovskite contiennent du plomb pour éviter leur dégradation. Se posent donc également les épineuses questions de la toxicité (de la substance comme des ajouts nécessaires) et du recyclage des panneaux solaires.
Les chercheurs ont encore du pain sur la planche. En attendant, si vous faites le choix de passer au photovoltaïque, Eni peut vous donner un petit coup de pouce. Simulez dès aujourd’hui le montant de votre Prim’Eni.

Le photovoltaïque pourrait atteindre 7 % du mix électrique mondial en 2050, selon les projections de l’Agence internationale de l’énergie et 371 839 installations photovoltaïques seront raccordées au réseau d’électricité fin 2017.*
*Source : Enedis

Malgré tout, de nombreuses études sont nécessaires pour appliquer les théories à la pratique — tout en ayant des connaissances parfaites sur cette matière qui n’a pas délivré encore tous ses mystères, et qui pourrait être mobilisée aussi dans d’autres domaines (ampoules LED). Si la pérovskite réussit sa percée sur le marché des panneaux solaires, on peut espérer une baisse des prix des panneaux photovoltaïques, qui permettrait à davantage de particuliers de s’équiper.

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