Les énergies renouvelables connaissent une évolution constante. Une nouvelle méthode de recyclage des cellules solaires à pérovskite vient d’être mise au point, offrant de nouvelles perspectives pour l’industrie photovoltaïque.
L’Institut Helmholtz d’Erlangen-Nuremberg, rattaché au Centre de recherche de Jülich, a développé un procédé innovant pour le recyclage des cellules solaires à pérovskite. Les résultats de cette étude démontrent une efficacité remarquable : jusqu’à 99,97% des matériaux utilisés dans une cellule solaire peuvent être récupérés et réutilisés.
Ce niveau d’efficacité, jamais atteint auparavant dans le recyclage des cellules solaires à pérovskite, s’accompagne d’autres avantages notables. Le processus permet en effet d’obtenir un rendement comparable à celui des cellules neuves, tout en réduisant les déchets et les coûts de production.
L’équipe de recherche a mis au point une technique d’extraction par solvant couche par couche. Cette approche permet de récupérer les composants individuels, de les purifier et de les réutiliser pour produire de nouvelles cellules solaires. Un tel procédé ouvre la voie à un cycle de recyclage fermé pour les modules solaires, favorisant ainsi la préservation des ressources et la réduction des déchets.
Cette méthode représente un avantage significatif des cellules solaires à pérovskite par rapport aux cellules solaires en silicium conventionnelles. En effet, la séparation des composants individuels des modules photovoltaïques en silicium s’avère particulièrement laborieuse en raison de leur structure intégrée, difficilement séparable, bien que celle-ci permette une longue durée de vie des modules.
Zhenni Wu, membre de l’équipe de recherche principale de l’Institut Helmholtz d’Erlangen-Nuremberg, souligne l’importance de cette étude : «L’aspect le plus significatif de cet article réside dans son évaluation complète. Il va au-delà du simple développement d’une approche de recyclage en évaluant minutieusement son efficacité, sa viabilité économique et son impact environnemental.»
Le photovoltaïque joue un rôle clé dans la transition énergétique. L’industrie solaire continue de croître, avec des capacités considérables qui devraient être ajoutées dans les décennies à venir. Bien que les modules photovoltaïques soient conçus pour durer le plus longtemps possible, ils finissaient jusqu’à présent dans des décharges avec leurs précieux matériaux en fin de vie. Cette situation entraînait non seulement une perte de matériaux, mais aussi un gaspillage de potentielles économies.
Les prévisions techniques et économiques issues de l’étude indiquent que le processus de recyclage proposé présente un potentiel d’économies significatives. En laboratoire, le recyclage pourrait réduire les coûts des matériaux jusqu’à 64%. Dans le cadre d’une production industrielle, cette réduction pourrait atteindre 61%.
Ces résultats ouvrent des perspectives encourageantes pour l’industrie photovoltaïque. La possibilité de recycler efficacement les cellules solaires à pérovskite pourrait contribuer à rendre cette technologie encore plus durable et économiquement viable à long terme.
Wu, Z., Sytnyk, M., Zhang, J., Babayeva, G., Kupfer, C., Hu, J., Arnold, S., Hauch, J., Brabec, C., & Peters, I. M. (2024). Closing the loop: recycling of MAPbI_3 perovskite solar cells. Energy & Environmental Science, 17(12), 4248-4262. https://doi.org/10.1039/D4EE01071J
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