Le photovoltaïque en Europe. Innovations et perspectives
par Bernard DECOCQ
Le soleil, vénéré par les civilisations ancestrales, notamment en Europe, est aussi une source d’énergie inépuisable insuffisamment utilisée par nos sociétés modernes.
Depuis le skaphia (miroir parabolique servant à allumer la flamme olympique) jusqu’aux technologiques photovoltaïques organiques modernes, l’homme a cherché à maîtriser les bienfaits des rayons du soleil comme source d’énergie.
La découverte des ressources fossiles et la puissance des industries du secteur au cours des deux derniers siècles, ont mis entre parenthèses les développements techniques de l’énergie solaire.
Quelques expériences timides ont pu naître aux XVIIe et XVIIIe siècles, avec, par exemple, des réalisations de four solaire. Mais il faut attendre 1916 pour voir le natif de l’Illinois Robert Millikan produire de l’électricité à partir d’une cellule solaire. Par la suite, c’est la conquête spatiale qui permettra de faire progresser la technologie photovoltaïque, avant que les crises et chocs pétroliers successifs ne fassent véritablement démarrer cette nouvelle industrie. L’évolution climatique et les problèmes sanitaires liés aux utilisations massives d’énergies fossiles et à la pollution induite jouent également un rôle dans l’essor des différentes technologies solaires (1).
Actuellement plusieurs technologies se développent au sein de l’industrie photovoltaïque. Tout d’abord, la plus ancienne, la plus connue et aussi la plus fiable, celle des cellules en silicium cristallin. Cette technologie représente environ 85 % des parts de marché, son rendement oscille entre 15 et 22 % et la durée de vie des cellules dépasse trente ans. Au cours des dernières années, la filière européenne a subi de plein fouet la concurrence asiatique puis indienne. Alors que la part européenne représentait plus de 30 % de la production mondiale en 2007, elle est aujourd’hui d’environ 12 %. Les timides mesures anti-dumping mises en place par l’Union européenne pour contrer les importations (essentiellement chinoises) s’avérèrent inefficaces, au point qu’aujourd’hui l’Europe envisage la constitution d’un « Airbus » de l’énergie. Ce futur géant de l’industrie photovoltaïque, baptisé X-GW, fait actuellement l’objet d’un vaste débat entre la France et l’Allemagne afin de défendre une industrie stratégique pour l’Europe. On peut toutefois s’étonner de l’absence d’une véritable politique protectionniste sur un sujet aussi primordial que l’énergie.
Autre technologie, celle des cellules à base de couches minces (thin film solar). Ces cellules permettent la fabrication de modules plus légers, plus fins et qui peuvent être flexibles. Leur rendement oscille entre 10 et 18 %. Leur sensibilité à la luminosité est un atout pour des environnements ombragés (parcs, centres-villes, etc…). Leur flexibilité permet de les poser sur des surfaces courbes ou sur des éléments mobiles. L’Europe, actuellement à la pointe de ce secteur, tend à perdre l’avantage au profit du géant chinois Hanergy depuis que celui-ci a acquis l’américain Global Solar. Là encore il est à déplorer l’absence de protection européenne et surtout l’absence de volontarisme industriel des gouvernements français qui a abouti à la perte de l’un des fleurons de l’innovation en France dans ce secteur, la société Nexcis. Une start-up, filiale du groupe EDF, disparue dans un silence assourdissant de la part de la classe politique française, à l’exception de Jean-Luc Mélenchon.
Une partie des activités de Nexcis ont pu être reprises par le très dynamique Marc Ricci, dirigeant de Crosslux (2). Crosslux est aujourd’hui leader dans la conception de vitrages solaires pour bâtiments à énergie positive.
Et plus récemment est apparue la technologie photovoltaïque organique (OPV).
Cette technologie est tirée de l’électronique imprimée. Grâce à un procédé d’impression, des cellules solaires organiques (carbone) sont directement imprimées sur des supports fins et vont constituer des panneaux solaires photovoltaïques organiques. Leurs molécules sont dérivées du carbone, comme celles des organismes vivants. Les rendements de ces cellules oscillent entre 3 et 10 % (12 % en laboratoire).
Les panneaux OPV sont flexibles, légers et résistants, s’adaptent à tout type de support. Cette production simplifiée permet des coûts de réalisation faibles, avec l’inconvénient d’une durée de vie inférieure aux autres technologies. Ces modules se contentent d’une faible luminosité et peuvent produire de l’électricité même sous lumière artificielle. En France, malheureusement, le pionnier du secteur, DisaSolar, à Limoges, a jeté l’éponge en 2016. Cette filiale du groupe Megamark n’a pu réunir le budget nécessaire au développement de ces innovations. Une technologie pourtant en plein développement, avec notamment la mise en service en novembre 2017, d’une première toiture photovoltaïque OPV à La Rochelle par le groupe Engie en collaboration avec la firme Heliatek GmbH (3).
En ce début de XXIe siècle prometteur en matière d’innovation dans le domaine de l’énergie, le secteur photovoltaïque aura un rôle primordial à jouer…et pas seulement aux Caraïbes, au Moyen-Orient ou sur le continent africain. Les nouvelles technologies permettent d’obtenir des rendements de plus en plus performants même en milieu ombragé (thinfilm, OPV…). L’optimisation de ce type d’installation est plus liée aux solutions de stockage et de distribution de l’énergie qu’aux solutions de production.
Ce secteur est également en plein développement et permet d’optimiser le stockage de l’énergie photovoltaïque via des « fermes batteries » dont les coûts diminuent considérablement. L’hydrogène se développe aussi et permet de transporter facilement l’électricité produite pour l’injecter dans le réseau, mais cette solution est encore très coûteuse.
Pour conclure, malgré le point noir lié à certaines matières premières utilisées dans la fabrication du matériel, dont l’exploitation agit parfois défavorablement sur notre environnement et sur les modèles sociaux des pays producteurs (mines de lithium, par exemple), nous pouvons espérer voir ce secteur se développer davantage… tout en préservant les outils industriels européens. La technologie évolue rapidement, les prix de production baissent de plus en plus, les filières de recyclage se mettent en place et des solutions alternatives aux composants polluant sont proposées.
Le soleil n’appartient pas aux multinationales, il n’appartient qu’à nous.
B.D.
1. Solaire thermique, photovoltaïque, solaire thermodynamique ou solaire mécanique.
Sol’ère Solutions est une jeune entreprise innovante de la région parisienne.
Sol’ère adapte les technologies solaires à tous vos besoins du quotidien en matière d’énergie (mobilité électrique, mobilier urbain autonome et connecté, mobilier extérieur solaire, sites isolés).
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