[News] Record d'efficacité pour les cellules solaires à colorant
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Michel
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[News] Record d'efficacité pour les cellules solaires à colorant
Dans un article publié en ligne le 29 juin dans le magazine Nature Materials, le professeur Michael Grätzel, le docteur Shaik Zakeeruddin et leurs collègues de l'Institut Changchun de chimie appliquée à l'Académie chinoise des sciences ont réalisé un record du rendement de la conversion photovoltaïque de 8,2% dans des cellules solaires à colorant basées sur un liquide ionique ne contenant aucun solvant. Cette performance effectuée sans l'emploi de solvants organiques volatiles prome...
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StarDreamer
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Un panneau solaire au silicium, c'est un prix d'environ 5€ / watt, et 1m2 donne environ 100W-150W (selon la techno). Ces chiffres sont des moyennes.
Avec cette technologie organique, vu que le rendement est 2x moins important, on doit atteindre du 50W-75W / m2.
Mais si le prix est 10x moindre, ça vaut le coup!
Ex, pour 3000W de production, les solutions les plus performantes nécessitent 20m² et coûtent 20K€. Avec les aides et le rachat de le production, les retours sur investissement se font en 15 ans.
Avec cette technologie, imaginons que pour 3000W, il faille alors 40 voire 50m2 (ce qui reste inférieur à la taille d'un pan du toit d'une maison classique). Si le m2 tombe à 100€, ça fait 5K€ pour l'installation, soit 4x moins que le silicium.
Outre le fait que 5K€ fait déjà plus "raisonnable", cela permettrait à plus de monde d'accéder au solaire électrique et un retour sur investissement à durée plus limitée.
De plus, un toit entièrement solaire est alors économiquement et fonctionnellement envisageable! En effet, une toiture classique en tuile coûte environ 50€/m2 (prix des tuiles, en fait). Si les tuiles sont remplacées par des panneaux à 100€/m2 (voire 50€/m2, rêvons), les toits neufs ne coûteront pas plus cher en solaire qu'en tuile. Et les vieux toits à rénover pourront alors directement passer en toiture solaire.
C'est peut-être la révolution qui manque, car j'ai toujours dit qu'il vaut mieux avoir un faible rendement à très faible prix, qu'un "bon" rendement mais à un prix exorbitant...
Avec cette technologie organique, vu que le rendement est 2x moins important, on doit atteindre du 50W-75W / m2.
Mais si le prix est 10x moindre, ça vaut le coup!
Ex, pour 3000W de production, les solutions les plus performantes nécessitent 20m² et coûtent 20K€. Avec les aides et le rachat de le production, les retours sur investissement se font en 15 ans.
Avec cette technologie, imaginons que pour 3000W, il faille alors 40 voire 50m2 (ce qui reste inférieur à la taille d'un pan du toit d'une maison classique). Si le m2 tombe à 100€, ça fait 5K€ pour l'installation, soit 4x moins que le silicium.
Outre le fait que 5K€ fait déjà plus "raisonnable", cela permettrait à plus de monde d'accéder au solaire électrique et un retour sur investissement à durée plus limitée.
De plus, un toit entièrement solaire est alors économiquement et fonctionnellement envisageable! En effet, une toiture classique en tuile coûte environ 50€/m2 (prix des tuiles, en fait). Si les tuiles sont remplacées par des panneaux à 100€/m2 (voire 50€/m2, rêvons), les toits neufs ne coûteront pas plus cher en solaire qu'en tuile. Et les vieux toits à rénover pourront alors directement passer en toiture solaire.
C'est peut-être la révolution qui manque, car j'ai toujours dit qu'il vaut mieux avoir un faible rendement à très faible prix, qu'un "bon" rendement mais à un prix exorbitant...
Gros gros bémol pour tout PV (photovoltaïque) dit organique (dont les colorants): une sensibilité monstrueuse à la flotte. Il est vrai qu'il n'y a pas de baisse de rendements comme les silicium. C'est pour cela qu'on mentionne dans l'article sa résistance aux fortes chaleurs. Mais on omet le plus gros problème: l'eau. C'est aussi le problème des O-LEDs. Ce genre de cellules solaires a du mal à survivre dans les tests de vieillisements qui impliquent des taux d'humidité de 85%. Pour contrer cette dégradation à l'humidité, il faut une bonne protection de la cellule solaire, que l'on appelle encapsulation. On a souvent recours à des dépôts de barrières diverses et variées pour que les matériaux d'encapsulation soient imperméables à l'eau mais aussi aux espèces ioniques. Mine de rien, cela augmente salement les coûts de production.
Bref, l'équation n'est pas aussi simple qu'il n'y parait.
Je serai curieuse aussi de savoir pour quel surface ce record a été établi. Il y a de grosses différences entre un PV de 10x10 cm et pouvoir retrouver les mêmes rendements pour un panneau d'un m2.
Sinon, il existe d'autres moyens pour briser les coûts du PV. Il n'y a pas que le silicium multi-cristallin (appelé MC-Si), Il existe aussi le silicium amorphe (a-Si) ou les cellules dites tandem, une couche p-i-n d'amorphe, une autre de micro-cristallin (a/μ-Si). Les redements sont moins bon que le poly-cristallin, mais la baisse de coût réside dans le moyen de produire ces PV. Le silicium polycristallin, c'est du wafer. Buck peut expliquer en plus de détails je pense. Très grossièrement, on coupe en tranche un gros morceau de silicium puis on lui fait subir des tas de traitements. épaisseur type d'une "tranche", de l'ordre d'une centaine de μm.
Pour les couches minces (a-Si ou a/μ-Si), on dépose les couches p-i-n avec les différents dopages en PECVD Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition. Ordre des dépôts, dizaine de nm.
Il y a aussi d'autres cellules solaires en couche mince: Cadmium telluride (CdTe) et Copper-Indium Selenide (CIS). Là, je maîtrise moins le sujet.
Bref, la course pour la baisse des prix des panneaux solaires est en cours!
Aie, qui peut développer plus au besoin
Bref, l'équation n'est pas aussi simple qu'il n'y parait.
Je serai curieuse aussi de savoir pour quel surface ce record a été établi. Il y a de grosses différences entre un PV de 10x10 cm et pouvoir retrouver les mêmes rendements pour un panneau d'un m2.
Sinon, il existe d'autres moyens pour briser les coûts du PV. Il n'y a pas que le silicium multi-cristallin (appelé MC-Si), Il existe aussi le silicium amorphe (a-Si) ou les cellules dites tandem, une couche p-i-n d'amorphe, une autre de micro-cristallin (a/μ-Si). Les redements sont moins bon que le poly-cristallin, mais la baisse de coût réside dans le moyen de produire ces PV. Le silicium polycristallin, c'est du wafer. Buck peut expliquer en plus de détails je pense. Très grossièrement, on coupe en tranche un gros morceau de silicium puis on lui fait subir des tas de traitements. épaisseur type d'une "tranche", de l'ordre d'une centaine de μm.
Pour les couches minces (a-Si ou a/μ-Si), on dépose les couches p-i-n avec les différents dopages en PECVD Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition. Ordre des dépôts, dizaine de nm.
Il y a aussi d'autres cellules solaires en couche mince: Cadmium telluride (CdTe) et Copper-Indium Selenide (CIS). Là, je maîtrise moins le sujet.
Bref, la course pour la baisse des prix des panneaux solaires est en cours!
Aie, qui peut développer plus au besoin
Salut
L'encapsulation ne baisse pas le rendement? vu que tu baisse la transmission du rayonnement
Pour l'epaisseur c'est en general 0.8 mm
L'encapsulation ne baisse pas le rendement? vu que tu baisse la transmission du rayonnement
Pour l'epaisseur c'est en general 0.8 mm
"Le soleil, avec toutes ces planetes qui gravitent sous sa gouverne, prend encore le temps de murir une grappe de raisin, comme s'il n'y avait rien de plus important. " Galilee
L'encapsulation est nécessaire pour la protection du PV lui-même mais en effet, cela baisse légèrement la transmission de la lumière. Tout est question du bon choix de matériaux, verre/plastique/colle, etc. En vieillissant, cela ne s'arrange pas forcément. Pour les PVs traditionnels (wafer sur verre), on utilise par exemple de l'EVA, qui a la sale tendance à jaunir après exposition UV. Cela reste une solution de facilité pour beaucoup et au final, peu de recherche (déclarée/publiée) est faite pour améliorer l'encapsulation.
J'avais vu lors dela dernière conférence européenne du PV qu'ils avaient réussi à faire des wafer de 80 microns mais bon, c'était un peu beaucoup pas top.
Je modifie un peu mon post précédent, car je voulais dire que l'épaisseur du wafer pour PV était de l'ordre de quelques centaines de microns.
Aie, vite vite du cafay
J'avais vu lors dela dernière conférence européenne du PV qu'ils avaient réussi à faire des wafer de 80 microns mais bon, c'était un peu beaucoup pas top.
Je modifie un peu mon post précédent, car je voulais dire que l'épaisseur du wafer pour PV était de l'ordre de quelques centaines de microns.
Aie, vite vite du cafay
