First Solar a annoncé mardi avoir établi un nouveau record mondial de recherche au niveau du rendement de conversion des cellules photovoltaïques (PV) à base de tellurure de cadmium (CdTe).
L’entreprise a atteint un rendement de 22,1 %, certifié au laboratoire photovoltaïque du Technology and Applications Center (TAC) de Newport Corporation. Ce record obtenu dans le cadre de la recherche sur les cellules à couche mince, confirme la tendance à l’amélioration des performances.
La cellule étudiée faisant l’objet du record a été conçu dans l’usine de fabrication de l’entreprise, située à Perrysburg dans l’Ohio, et au centre de développement et de recherche à l’aide de processus et matériaux adaptés à une fabrication à l’échelle commerciale. Outre la certification du laboratoire TAC de Newport, le record a été enregistré dans le tableau de référence « Meilleure efficacité en matière de recherche sur les cellules » du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) du département américain de l’énergie.
Il s’agit de la neuvième mise à jour substantielle en termes de record de rendement du CdTe depuis 2011.
« Nous suivons de très près la feuille de route technologique qui avait été présenté en mars 2014 », a expliqué Raffi Garabedian, directeur de la technologie chez First Solar. « Nous avions alors prévu d’atteindre une étape de rendement de 22 % des cellules à fin 2015. Et nous y sommes parvenus, comme promis. Cette réussite renforce notre confiance durable dans le CdTe en tant que matériel PV de qualité supérieure, combinant rentabilité, fiabilité et haute performance. Ces dernières années et grâce à nos progrès en matière de recherche sur les cellules, nous avons amélioré l’efficacité et la densité énergétique de nos modules PV commerciaux produits en masse de façon au moins trois fois plus rapide que nos concurrents en PV à base de silicium polycristallin. Nous comptons nous distinguer encore davantage dans les prochaines années ».
Garabedian a souligné que les chaînes de fabrication principales de First Solar produisaient des modules PV avec un rendement de conversion de 16,9 % au dernier trimestre 2015. Il a également noté que les réalisations de la recherche en matière de rendement des cellules agissaient comme un moteur puissant pour intégrer les améliorations de performance dans l’environnement de fabrication du monde réel.
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Plus d’énergie
Le rendement de conversion du CdTe représente l’un des facteurs permettant de faire passer la technologie First Solar à une performance supérieure dans ce domaine. Celui-ci possède un avantage spécifique éprouvé en termes de rendement énergétique, offrant une quantité d’énergie plus importante par puissance nominale que les modules de silicium polycristallin traditionnels.
En d’autres termes, l’exploitant d’une centrale électrique PV obtient plus d’énergie (ou un facteur de capacité plus important) pour un même investissement en utilisant les modules First Solar, avec un coût de l’électricité inférieur.
First Solar possède également de nombreuses certifications justifiant sa fiabilité et sa position en tant que leader de l’industrie, dont la certification Atlas 25+, le test séquentiel de longue durée (climats rudes), la certification IEC 62804 de résistance à la dégradation induite par le potentiel (PID) et un long historique de prévisibilité à long terme.
Au sujet de First Solar, Inc.
First Solar est un fournisseur de service leader dans les systèmes solaires photovoltaïques complets, utilisant son module avancé et sa technologie système. Les solutions intégrées pour centrales de l’entreprise offrent une alternative attractive du point de vue économique à la production électrique issue des combustibles fossiles actuelle. De l’approvisionnement en matières premières au recyclage des modules en fin de vie, les systèmes d’énergie renouvelable de First Solar protègent et améliorent l’environnement.
( Src – CP – First Solar )
Belle réussite! Ils sont passés de 17% en 2011 à 22% en 2016, 1 point de rendemnt par an! Le graphe montre bien une intensification des recherches sur toutes les nouvelles technos depuis 2010, en gros depuis le développement massif du PV industriel (majoritairement Si cristallin). Comme quoi c’est bien le développement d’un marché (et notamment grâce aux tarifs d’achat) qui permet aux entreprises de lever des fonds pour développer le PV de demain. Il manque sur le graphe le récent record d’Heliatek à 13.2%, qui, s’il se traduit dans la production industrielle sur films plastiques, pourrait être une vraie révolution dans la prochaine décennie.
Ca va passer dans la communauté Européenne avec la directive n°494/2011? Dixit le texte: “Le cadmium est classée Cancérogène de catégorie 1B, Mutagène sur les cellules germinales de catégorie 2 et Toxique pour la reproduction de catégorie 2, selon le règlement CLP n°1272/2008.” Je ne sais pas pour le PV, mais en tout cas batterie, pile, plastiques et peintures sont interdits.
Le cadmium est un élément chimique de symbole Cd et de numéro atomique 48. C’est un élément toxique – notamment responsable de la maladie Itai-itai) – et écotoxique, considéré comme parmi les plus problématiques sur le plan de la santé environnementale parmi les éléments traces métalliques et métaux lourds. (Source Wikipedia)
Le cadmium est un élément chimique de symbole Cd et de numéro atomique 48. C’est un élément toxique – notamment responsable de la maladie Itai-itai) – et écotoxique, considéré comme parmi les plus problématiques sur le plan de la santé environnementale parmi les éléments traces métalliques et métaux lourds.
Même si l’EU l’autorisait, j’hésiterai. En cas de bris des panneaux, le cadmium dans les goutières. Bof. Finalement le bon vieux silicium n’a pas que des inconvénients. En plus le sable, ce n’est pas ce qui manque. La performance à tout prix n’est pas forcément le bon choix.
Le CdTe est très peu soluble dans l’eau, donc probablement la couche resterait en grande partie sur le verre même en cas de bris de panneaux. La toxicité du CdTe est aussi inférieure à celle du cadmium pur (bon ça reste quand même hyper mauvais….). Donc il n’y a pas forcément de problème à avoir des panneaux CdTe en toiture. En cas de bris, on peut imaginer que l’on retire assez rapidement le panneau. Par contre dans le cas de vieux panneaux balancés à la décharge qui resteraient des années en morceaux sous la pluie, on peut effectivement se poser des questions…
Le problème du graph en haut est qu’il mélange tout en terme de type de techno, et type d’usage. S’il ne le faisait pas, on verrait plus facilement que pour toutes les techno qu’on peut mettre sur un panneau solaire standard et donc ensuite sur un toit etc., il y a une sorte de plafond de verre autour de 22/23% et une fois celui-ci atteint les progrès sont très lents, les techno qui progressent très vites, sont celles qui en sont très loin et le ratrrape. C’est le cas encore une fois du CdTe. En dehors de l’enjue pollution, présent aussi pour le silicium à cause de la grande pureté nécessaire et des traitements chimiques requis pour cela, la question est aussi celle de la rareté du cadmium et de l’impact des mines pour l’extraire.
Graphique tres intressant sur l’article. Quelqu’un sait il a qui correspondent les rendements de 46%? Pourra on les avoir un jour sur un toit? Merci
Le rendement de 46% correspond a une cellule multijonction fonctionnant avec un dispositif de concentration. Donc elles nécessitent l’utilisation de tracker et de systèmes de concentration (lentilles Fresnel en général). De ce fait elles ne fonctionnent bien que par temps clair. En résumé, et pour répondre à votre question, aucune chance de les voir sur votre toiture un jour ! Cependant vous remarquerez que presque toutes les technologies progressent vite, donc si ce n’est celle ci, vous aurez certainement l’occasion d’installer des cellules à haut rendement sur votre toit un jour !
le spatial tire la performance: Ceci dit, le “pékin moyen” ou “la ferme PV moyenne” c’est le prix de revient du kWh qui l’interessse, le rendement n’en est qu’une composante.
Clairement les cellules à plus de 40% de rendement ne concerneront jamais le grand public: coûts astronomiqes, concentration donc ne marche que par temps clair (ou dans l’espace)… Ce que je trouve vraiment intéressant pour nous c’est justement que depuis une dizaine d’années des technos moins chères se développent à grande vitesse. Même si elles ne dépasseront jamais les 22%, ça a peu d’importance car c’est surtout le prix au Wc qui compte pour le marché de masse. Si on sort par exemple un panneau organique à 15% de rendement à 0.1€/Wc changerait beaucoup plus la donne qu’un GaAs à 35% mais inabordable. Certaines technos vont sûrement disparaître, mais les vainqueurs vont tout révolutionner!