Faut-il augmenter l’efficacité d’une cellule solaire? Un nouveau système indique le moment opportun

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La valeur d’efficacité (VOE) est une nouvelle mesure proposée par un groupe de chercheurs internationaux afin de déterminer le meilleur moment pour augmenter l’efficacité de la conversion d’une cellule solaire donnée.

Dans l’étude The Value of Efficiency in Photovoltaics, publiée récemment dans le magazine Joule, des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology et du Solar Energy Research Institute de Singapour ont expliqué que cette nouvelle mesure a été conçue pour établir le coût maximal admissible d’une innovation visant à améliorer le coût actualisé de l’énergie (LCOE).

Cette limite, définie comme le coût de l’innovation qui maintient le LCOE inchangé, a été calculée en faisant varier les coûts de fabrication et l’efficacité pour rechercher les conditions iso-LCOE. Cette méthodologie est sensée fournir un outil qui compense l’absence de démarche permettant d’évaluer les coûts admissibles d’une innovation, bien que l’équipe de recherche ait précisé que « les coûts admissibles sont une cible mouvante » et que l’approche proposée pourra être révisée dans le futur.

Le document, qui repose sur les coûts des installations photovoltaïques aux États-Unis, note que le VOE dépend en grande partie du rapport entre les coûts des modules et les coûts d’installation. « Bien que les chiffres de coût des modules soient publiés fréquemment, il est beaucoup plus difficile d’obtenir des chiffres fiables pour les coûts d’installation, qui sont publiés beaucoup moins souvent », ont expliqué les chercheurs.

En outre, ils déclarent que les valeurs de la VOE ont chuté rapidement dans le passé et que la tendance devrait se poursuivre à l’avenir, mais plus aussi rapidement. À l’avenir, il y aura une plus grande divergence entre les technologies destinées au secteur de centrales à grand échelle et au segment résidentiel, où l’efficacité sera de plus grande valeur.

« Désormais, dépenser 10 $/m2 pour augmenter l’efficacité de 1 % est rédhibitoire pour les grandes centrales. Pour les systèmes résidentiels, la même amélioration réduirait le LCOE et, surtout, continuerait à le baisser dans un avenir proche », ont déclaré les chercheurs.

Selon le groupe de recherche, dans les années à venir, il y aura une plus grande diversification. « Des concepts aboutis tels que les cellules solaires au silicium monocristallin PERC de type N peuvent être économiquement préférables aux cellules en silicium polycristallin dans certains pays, tout en étant inadaptées dans d’autres pays, tels que la Chine et l’Inde », ont-ils déclaré. Cette diversification pourrait créer des industries nationales de fabrication de composants photovoltaïques dans certains pays.

La VOE serait particulièrement élevée en Amérique du Nord, en Europe centrale et du Nord, au Japon, en Australie et en Nouvelle-Zélande. « Dans le reste des régions, les valeurs de VOE sont nettement inférieures – plus de 50% de tous les pays ont une VOE inférieure de 25 % à celui des États-Unis », ont déclaré les scientifiques. « Par conséquent, les cellules solaires au silicium polycristallin moins chères offrent de meilleures perspectives dans les grandes installations. »