Après s'être concentrée pendant des décennies sur la réduction des coûts, l'industrie solaire se tourne vers de nouvelles avancées technologiques.
L'industrie solaire a passé des décennies à réduire considérablement le coût de la production d'électricité directement à partir du soleil.Maintenant, il se concentre sur la fabrication de panneaux encore plus puissants.
Avec des économies dans la fabrication d'équipements atteignant un plateau et plus récemment sous la pression de la hausse des prix des matières premières, les producteurs intensifient leurs travaux sur les avancées technologiques - en construisant de meilleurs composants et en utilisant des conceptions de plus en plus sophistiquées pour générer plus d'électricité à partir des fermes solaires de même taille.Les nouvelles technologies créeront de nouvelles réductions des coûts de l'électricité.
Toboggan solaire
La baisse des coûts des panneaux photovoltaïques a ralenti ces dernières années.
Une poussée pour des équipements solaires plus puissants souligne à quel point de nouvelles réductions de coûts restent essentielles pour faire avancer l'abandon des combustibles fossiles.Alors que les fermes solaires de la taille d'un réseau sont désormais généralement moins chères que même les centrales au charbon ou au gaz les plus avancées, des économies supplémentaires seront nécessaires pour associer des sources d'énergie propres à la technologie de stockage coûteuse qui est nécessaire pour une énergie sans carbone 24h / 24.
Des usines plus grandes, l'utilisation de l'automatisation et des méthodes de production plus efficaces ont permis des économies d'échelle, des coûts de main-d'œuvre inférieurs et moins de déchets matériels pour le secteur solaire.Le coût moyen d'un panneau solaire a baissé de 90 % de 2010 à 2020.
L'augmentation de la production d'électricité par panneau signifie que les développeurs peuvent fournir la même quantité d'électricité à partir d'une opération de plus petite taille.C'est potentiellement crucial car les coûts du terrain, de la construction, de l'ingénierie et d'autres équipements n'ont pas baissé de la même manière que les prix des panneaux.
Il peut même être judicieux de payer un supplément pour une technologie plus avancée.Nous voyons des gens prêts à payer un prix plus élevé pour un module de puissance plus élevée qui leur permet de produire plus d'électricité et de faire plus d'argent sur leurs terres.Des systèmes plus puissants arrivent déjà.Des modules plus puissants et hautement efficaces réduiront les coûts tout au long de la chaîne de valeur des projets solaires, soutenant nos perspectives de croissance significative du secteur au cours de la prochaine décennie.
Voici quelques-unes des façons dont les entreprises solaires suralimentent les panneaux :
pérovskite
Alors que de nombreux développements actuels impliquent des ajustements aux technologies existantes, la pérovskite promet une véritable percée.Plus fine et plus transparente que le polysilicium, le matériau traditionnellement utilisé, la pérovskite pourrait éventuellement être superposée aux panneaux solaires existants pour augmenter l'efficacité, ou être intégrée au verre pour fabriquer des fenêtres de bâtiment qui génèrent également de l'électricité.
Panneaux bi-faciaux
Les panneaux solaires tirent généralement leur énergie du côté qui fait face au soleil, mais peuvent également utiliser la petite quantité de lumière réfléchie par le sol.Les panneaux bi-faciaux ont commencé à gagner en popularité en 2019, les producteurs cherchant à capter les incréments supplémentaires d'électricité en remplaçant le matériau de support opaque par du verre spécialisé.
La tendance a pris les fournisseurs de verre solaire au dépourvu et a brièvement fait monter en flèche les prix du matériau.À la fin de l'année dernière, la Chine a assoupli les réglementations concernant la capacité de fabrication du verre, ce qui devrait préparer le terrain pour une adoption plus généralisée de la technologie solaire biface.
Polysilicium dopé
Un autre changement qui peut augmenter la puissance est le passage d'un matériau de silicium chargé positivement pour les panneaux solaires à des produits chargés négativement, ou de type n.
Le matériau de type N est fabriqué en dopant du polysilicium avec une petite quantité d'un élément avec un électron supplémentaire comme le phosphore.C'est plus cher, mais peut être jusqu'à 3,5% plus puissant que le matériau qui domine actuellement.Les produits devraient commencer à prendre des parts de marché en 2024 et être le matériau dominant d'ici 2028, selon PV-Tech.
Dans la chaîne d'approvisionnement solaire, le polysilicium ultra-raffiné est façonné en lingots rectangulaires, qui sont à leur tour tranchés en carrés ultrafins appelés wafers.Ces plaquettes sont câblées dans des cellules et assemblées pour former des panneaux solaires.
Des plaquettes plus grosses, une meilleure cellule
Pendant la majeure partie des années 2010, la plaquette solaire standard était un carré de polysilicium de 156 millimètres (6,14 pouces), environ la taille de la face avant d'un boîtier de CD.Désormais, les entreprises agrandissent les carrés pour augmenter l'efficacité et réduire les coûts de fabrication.Les producteurs poussent des plaquettes de 182 et 210 millimètres, et les plus grandes tailles passeront d'environ 19% de la part de marché cette année à plus de la moitié d'ici 2023, selon Wood Mackenzie's Sun.
Les usines qui câblent les plaquettes en cellules - qui convertissent les électrons excités par les photons de la lumière en électricité - ajoutent de nouvelles capacités pour des conceptions telles que les cellules de contact passivées à hétérojonction ou à oxyde tunnel.Bien que plus coûteuses à fabriquer, ces structures permettent aux électrons de continuer à rebondir plus longtemps, augmentant ainsi la quantité d'énergie qu'ils génèrent.
Heure de publication : 27 juillet-2021