Les chercheurs du monde entier travaillent d’arrache-pied pour améliorer la performance des panneaux solaires photovoltaïques existants et développer de nouvelles technologies. Découvrons ensemble quelques-unes des avancées attendues au cours des prochaines années.
Des cellules solaires encore plus performantes sur les panneaux solaires #
L’un des principaux domaines de recherche dans le secteur de l’énergie solaire est l’amélioration de l’efficacité énergétique des cellules solaires. Plusieurs innovations sont en cours de développement pour augmenter cette performance, comme par exemple :
La multiplication des jonctions
Les cellules solaires à plusieurs jonctions (ou multi-jonctions) sont conçues pour capturer une plus grande partie du spectre lumineux, ce qui permet d’accroître leur efficacité. La réalisation de cellules solaires à six jonctions a récemment permis d’atteindre un rendement de conversion record de 47 %, contre environ 20 % pour les cellules traditionnelles en silicium.
À lire Est-il possible d’être totalement autonome en énergie avec des panneaux solaires ?
Les pérovskites hybrides
Ces matériaux cristallins ont fait l’objet d’une attention considérable au cours de la dernière décennie en raison de leur potentiel pour améliorer l’efficacité des panneaux solaires photovoltaïques. Des chercheurs ont récemment mis au point une cellule solaire à base de pérovskites hybrides atteignant un rendement de conversion de 25 %, soit près du record mondial pour les cellules en silicium.
L’essor des panneaux solaires bifaces #
Les panneaux solaires bifaces sont capables de convertir en électricité la lumière incidente sur leurs deux faces, contrairement aux panneaux classiques qui ne génèrent de l’énergie qu’à partir de la face avant. Cette innovation permet d’accroître la production d’énergie et de mieux exploiter l’espace disponible sur les toitures ou dans les champs solaires. Les panneaux solaires bifaces représentent déjà 15 % du marché mondial, et cette part pourrait augmenter fortement dans les années à venir.
L’utilisation de revêtements spécifiques
Pour optimiser la capture de la lumière par la face arrière des panneaux bifaces, les chercheurs travaillent sur l’intégration de revêtements innovants, tels que des matériaux photoniques ou des nanotubes de carbone. Ces derniers présentent notamment l’avantage de pouvoir être produits à bas coût et d’être très légers. Ce qui peut faciliter leur adoption par les fabricants.
Les avancées en matière de stockage de l’énergie solaire #
Même si les innovations en matière de cellules et panneaux solaires sont cruciales pour améliorer leur performance, il est également essentiel d’optimiser le stockage de l’énergie produite afin de rendre cette source d’énergie encore plus attrayante. Les recherches se concentrent notamment sur :
Les batteries redox flow
Ces systèmes de stockage d’énergie utilisent des solutions électrolytiques qui circulent à travers des cellules électrochimiques. Elles présentent plusieurs avantages par rapport aux batteries lithium-ion traditionnelles, comme une durée de vie plus longue, une meilleure résistance aux températures élevées et la capacité d’être plus facilement recyclées.
Le stockage thermique de l’électricité des panneaux solaires
Une autre solution prometteuse consiste à stocker l’énergie solaire sous forme de chaleur dans des matériaux thermostables. Tels que les sels fondus ou les céramiques. Puis à la convertir en électricité à la demande. Cette technologie permet de récupérer l’énergie sans perte et constitue une alternative intéressante aux systèmes de stockage électrochimiques, en particulier pour les centrales solaires thermodynamiques.
L’intégration architecturale des panneaux solaires #
Enfin, un autre aspect important pour favoriser l’adoption généralisée de l’énergie solaire est de faciliter son intégration dans les bâtiments existants et neufs. Plusieurs voies se retrouvent explorées pour y parvenir :
Le photovoltaïque en aérosol
Des chercheurs travaillent sur des techniques de fabrication de panneaux solaires photovoltaïques souples. Elles pourraient se retrouver déposés en couches minces sur diverses surfaces, comme les vitres ou les façades. Cette technologie, encore en phase d’expérimentation, pourrait aussi faciliter l’intégration esthétique et fonctionnelle des panneaux solaires dans l’environnement urbain.
À lire Comment l’orientation et l’inclinaison affectent-elles la performance des panneaux solaires ?
Les cellules solaires transparentes
Une autre innovation très attendue est la mise au point de cellules solaires transparentes. Elles permettraient de transformer les fenêtres en véritables sources d’énergie renouvelable. Ces cellules utiliseraient notamment le spectre infrarouge et ultraviolet de la lumière, tout en laissant passer la lumière visible.
En résumé, les innovations en matière de panneaux solaires ne cessent de se multiplier. Avec pour objectif ultime d’améliorer leur efficacité énergétique, leur intégration architecturale. Et leur rentabilité économique. Les prochaines années s’annoncent donc riches en nouveautés pour le secteur du photovoltaïque.
