{"id":58053,"date":"2023-09-05T08:58:11","date_gmt":"2023-09-05T07:58:11","guid":{"rendered":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/?p=58053"},"modified":"2023-09-05T08:58:14","modified_gmt":"2023-09-05T07:58:14","slug":"les-panneaux-solaires-seront-ils-capables-de-capter-de-mieux-en-mieux-la-lumiere-du-soleil","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/knowhow.distrelec.com\/fr\/energie-et-alimentation-electrique\/les-panneaux-solaires-seront-ils-capables-de-capter-de-mieux-en-mieux-la-lumiere-du-soleil\/","title":{"rendered":"Les panneaux solaires seront-ils capables de capter de mieux en mieux la lumi\u00e8re du soleil ?\u00a0"},"content":{"rendered":"\n

Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, le monde a connu une \u00e9volution remarquable vers les sources d’\u00e9nergie renouvelables. L’\u00e9nergie solaire est consid\u00e9r\u00e9e comme la premi\u00e8re source d’\u00e9nergie propre de la r\u00e9volution \u00e9nerg\u00e9tique.<\/em><\/p>\n\n\n\n

Les panneaux solaires utilisent l’\u00e9nergie abondante du soleil et ont fait des progr\u00e8s consid\u00e9rables depuis leur introduction. La production annuelle d’\u00e9nergie photovolta\u00efque augmente chaque ann\u00e9e<\/a> et il est pr\u00e9vu qu’elle d\u00e9passe celle du gaz naturel d’ici 2026 et celle du charbon d’ici 2027. La question se pose toutefois de savoir si les panneaux solaires seront capables de capter la lumi\u00e8re du soleil de mani\u00e8re plus efficace \u00e0 l’avenir. Actuellement, le rendement des panneaux solaires \u00e0 base de silicium se situe entre 15 % et 20 % d’\u00e9nergie solaire<\/a> convertie en \u00e9nergie utilisable.<\/p>\n\n\n\n

Cet article se penche sur le monde des \u00e9nergies renouvelables, en particulier sur la technologie des panneaux solaires, et explore les perspectives prometteuses en mati\u00e8re d’am\u00e9lioration de l’efficacit\u00e9 de la capture de la lumi\u00e8re solaire.<\/p>\n\n\n\n

\u00c9nergie solaire et autres \u00e9nergies renouvelables<\/h2>\n\n\n\n

L’\u00e9nergie solaire est la source d’\u00e9nergie renouvelable la plus abondante et la plus accessible. Selon les donn\u00e9es de l’Agence internationale de l’\u00e9nergie (AIE)<\/a>, pr\u00e8s de 1 300 TWh d’\u00e9nergie solaire photovolta\u00efque ont \u00e9t\u00e9 produits en 2022, soit une augmentation record de 270 TWh (+ 26 %). En 2022, l’\u00e9nergie solaire a \u00e9galement d\u00e9pass\u00e9 la production \u00e9olienne pour la premi\u00e8re fois dans l’histoire et a affich\u00e9 la plus forte croissance absolue de toutes les technologies renouvelables. Ce taux de croissance de la production d’\u00e9nergie correspond \u00e0 ce que pr\u00e9voit le sc\u00e9nario z\u00e9ro \u00e9mission nette d’ici 2050<\/a> pour les ann\u00e9es 2023 \u00e0 2030. <\/p>\n\n\n

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\"\"
Source : IEA 2022; Share of cumulative power capacity by technology, 2010-2027, https:\/\/www.iea.org\/data-and-statistics\/charts\/share-of-cumulative-power-capacity-by-technology-2010-2027, Licence : CC BY 4.0<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n

L’\u00e9tat actuel de l’efficacit\u00e9 des panneaux solaires<\/h2>\n\n\n\n

Les panneaux solaires, \u00e9galement connus sous le nom de panneaux photovolta\u00efques (PV), ont fait des progr\u00e8s consid\u00e9rables en termes d’efficacit\u00e9 au cours des derni\u00e8res d\u00e9cennies. Les panneaux solaires traditionnels \u00e0 base de silicium ont atteint un stade de viabilit\u00e9 commerciale, et de nombreuses installations pars\u00e8ment d\u00e9j\u00e0 les toits et les paysages du monde entier. Comme indiqu\u00e9 dans l’introduction, l’efficacit\u00e9 de ces panneaux, mesur\u00e9e par leur capacit\u00e9 \u00e0 convertir la lumi\u00e8re du soleil en \u00e9lectricit\u00e9, est g\u00e9n\u00e9ralement comprise entre 15 et 20 %.<\/p>\n\n\n\n

Bien que ces chiffres soient impressionnants, la recherche d’une plus grande efficacit\u00e9 est toujours d’actualit\u00e9. Les chercheurs et les ing\u00e9nieurs explorent en continu des techniques innovantes pour rendre les panneaux solaires encore plus efficaces, plus abordables et plus respectueux de l’environnement.<\/p>\n\n\n\n

Technologies de pointe en mati\u00e8re de panneaux solaires<\/h2>\n\n\n\n

De nouvelles conceptions et de nouvelles couches permettent d’am\u00e9liorer l’efficacit\u00e9 et de r\u00e9colter davantage d’\u00e9nergie. Alors que les cellules solaires<\/a> en silicium ne convertissent qu’une bande de fr\u00e9quence \u00e9troite de la lumi\u00e8re du soleil, l’utilisation de mat\u00e9riaux plus r\u00e9cents permet une meilleure absorption de la lumi\u00e8re.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Cellules photovolta\u00efques \u00e0 p\u00e9rovskite<\/h3>\n\n\n\n

La p\u00e9rovskite, un cristal de titane et de calcium, est plus efficace pour absorber la lumi\u00e8re proche du spectre infrarouge. Ces cellules l\u00e9g\u00e8res et flexibles sont fabriqu\u00e9es \u00e0 l’aide de proc\u00e9d\u00e9s peu co\u00fbteux, ce qui en fait une bonne option pour les futurs panneaux solaires. <\/p>\n\n\n\n

Les cellules photovolta\u00efques \u00e0 p\u00e9rovskite ont le potentiel de produire un rendement plus \u00e9lev\u00e9 que les cellules photovolta\u00efques \u00e0 base de silicium. Les chercheurs affinent en permanence les formulations de p\u00e9rovskite afin d’am\u00e9liorer la stabilit\u00e9 et les performances, ce qui pourrait permettre d’atteindre des niveaux d’efficacit\u00e9 sup\u00e9rieurs aux normes actuelles. La preuve en est en Suisse, o\u00f9 des chercheurs de l’\u00c9cole polytechnique f\u00e9d\u00e9rale de Lausanne (EPFL) et du Centre suisse d’\u00e9lectronique et de microtechnique (CSEM) ont r\u00e9ussi \u00e0 d\u00e9passer pour la premi\u00e8re fois le seuil d’efficacit\u00e9 de 30 % pour les cellules photovolta\u00efques tandem p\u00e9rovskite-sur-silicium<\/a>. <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n
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Ces r\u00e9sultats impressionnants n\u00e9cessiteront des travaux de recherche et de d\u00e9veloppement suppl\u00e9mentaires. L’objectif est de parvenir \u00e0 \u00e9tendre ces r\u00e9sultats \u00e0 de plus grandes surfaces, tout en garantissant la stabilit\u00e9 de ces cellules en maintenant une production constante sur les toits et dans diff\u00e9rents endroits pendant une dur\u00e9e de vie normale.<\/em><\/p>\n– Quentin Jeangros, CSEM<\/cite><\/blockquote>\n\n\n\n

Pour en savoir plus sur les cellules photovolta\u00efques \u00e0 p\u00e9rovskite, consultez notre article sur les 5 technologies solaires les plus innovantes<\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Cellules solaires tandem<\/h3>\n\n\n\n

Le d\u00e9veloppement de cellules solaires tandem est une voie prometteuse pour accro\u00eetre l’efficacit\u00e9 des panneaux solaires. Ces cellules empilent deux ou plusieurs couches de mat\u00e9riaux semi-conducteurs diff\u00e9rents pour capter un spectre plus large de lumi\u00e8re solaire. Il peut s’agir d’un m\u00e9lange de cellules solaires actuellement disponibles, compos\u00e9es de p\u00e9rovskite, de Si, de GaAs, de CIGS, etc. <\/p>\n\n\n\n

Par exemple, en Allemagne, des \u00e9quipes du Centre Helmholtz de Berlin (HZB) et de l’Institut de recherche solaire de Hamelin (ISFH) ont d\u00e9voil\u00e9 des cellules photovolta\u00efques PERC (Passivated Emitter and Rear Contact) consid\u00e9r\u00e9es comme les plus performantes du march\u00e9, avec un rendement maximal de 23 %<\/a>. Toutefois, les scientifiques allemands sont convaincus que les nouvelles cellules PERC\/POLO en tandem pourraient atteindre 29,5 %.<\/p>\n\n\n\n

En dehors de l’Europe, des chercheurs d’Arabie saoudite ont mis au point un nouveau type de cellule solaire qui a battu le record d’efficacit\u00e9 avec un taux sans pr\u00e9c\u00e9dent de 33,7 %<\/a>. Il s’agit d’une cellule solaire tandem bas\u00e9e sur la combinaison du silicium et de la p\u00e9rovskite. Alors que la couche de silicium absorbe et convertit principalement la lumi\u00e8re infrarouge en \u00e9lectricit\u00e9, la couche de p\u00e9rovskite absorbe la lumi\u00e8re visible, ce qui la rend plus efficace que les cellules conventionnelles.<\/p>\n\n\n\n

\n

\u00ab Nous esp\u00e9rons que notre nouvelle r\u00e9alisation contribuera \u00e0 acc\u00e9l\u00e9rer la transition vers l’\u00e9nergie verte.<\/em> \u00bb<\/p>\n– Erkan Aydin, chercheur \u00e0 l’Universit\u00e9 des sciences et technologies du roi Abdallah (KAUST)<\/cite><\/blockquote>\n\n\n\n

Panneaux solaires bifaciaux<\/h3>\n\n\n\n

Les cellules solaires photovolta\u00efques capables de produire de l’\u00e9lectricit\u00e9 lorsqu’elles sont irradi\u00e9es sur leurs deux surfaces sont appel\u00e9es panneaux solaires bifaciaux. En d’autres termes, les panneaux solaires bifaciaux ont la capacit\u00e9 de capter la lumi\u00e8re du soleil des deux c\u00f4t\u00e9s, en utilisant efficacement la lumi\u00e8re du soleil r\u00e9fl\u00e9chie par des surfaces telles que les toits ou le sol (remarque : ils fonctionnent mieux lorsqu’ils sont install\u00e9s au niveau du sol). Certains panneaux solaires bifaciaux sont capables d’augmenter la production d’\u00e9nergie jusqu’\u00e0 30 %<\/a>. La quantit\u00e9 exacte d\u00e9pend de l’environnement.<\/p>\n\n\n\n

Cellules solaires \u00e0 points quantiques<\/h3>\n\n\n\n

Les scientifiques qui explorent le domaine des nanotechnologies exploitent le potentiel des nanostructures semi-conductrices pour r\u00e9volutionner la collecte de l’\u00e9nergie solaire. En utilisant des nanostructures complexes et des points quantiques, ils cr\u00e9ent des panneaux solaires d’une efficacit\u00e9 extraordinaire. Les cellules solaires \u00e0 points quantiques utilisent des points quantiques pour absorber les mat\u00e9riaux photovolta\u00efques et convertir la lumi\u00e8re du soleil en \u00e9lectricit\u00e9.<\/p>\n\n\n\n

Selon le National Renewable Energy Laboratory<\/a> (laboratoire national des \u00e9nergies renouvelables), les points quantiques ont le potentiel d’augmenter consid\u00e9rablement (voire de doubler dans certains dispositifs) l’efficacit\u00e9 de la conversion de la lumi\u00e8re du soleil en \u00e9nergie. Ces structures peuvent manipuler la lumi\u00e8re \u00e0 l’\u00e9chelle nanom\u00e9trique, ce qui permet une meilleure absorption et une efficacit\u00e9 accrue de la conversion \u00e9nerg\u00e9tique. Au fur et \u00e0 mesure que la recherche dans ce domaine progresse, nous pourrions voir appara\u00eetre des panneaux solaires capables d’exploiter la lumi\u00e8re du soleil de mani\u00e8re plus efficace que jamais. <\/p>\n\n\n\n

Conclusion<\/h2>\n\n\n\n

Avec les nouvelles technologies de pointe et les diff\u00e9rents types de cellules solaires, l’\u00e9nergie solaire et les panneaux solaires deviendront de plus en plus populaires. Le d\u00e9veloppement de nouveaux panneaux solaires a la capacit\u00e9 non seulement d’am\u00e9liorer l’efficacit\u00e9 de la capture de la lumi\u00e8re du soleil, mais aussi de remodeler l’industrie de l’\u00e9nergie. Alors que le monde poursuit sa transition vers des sources d’\u00e9nergie propres, l’\u00e9volution des panneaux solaires fera partie de la transition vers un avenir durable et riche en \u00e9nergie.<\/p>\n\n\n\n

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Parcourir les produits d’\u00e9nergie solaire<\/strong><\/a><\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Ces derni\u00e8res ann\u00e9es, le monde a connu une \u00e9volution remarquable vers les sources d’\u00e9nergie renouvelables. 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