Les panneaux solaires les plus efficaces au monde sont en cuivre

Le panneau solaire de taille commerciale le plus efficace au monde est en cuivre. Cela a été confirmé par l’Institut de recherche solaire de Hamelin (ISFH), une organisation non gouvernementale allemande qui a effectué les tests par elle-même et a conclu que son efficacité était de 25,54 %.

Bien qu’il existe de nombreux matériaux qui promettent d’augmenter l’efficacité des panneaux solaires, 95% de ceux installés en 2020 utilisent des cellules en silicone. Habituellement, ces cellules utilisent l’argent comme guide, un métal qui n’est pas bon marché et difficile à trouver, mais qui est également devenu la norme dans cette industrie.

La bonne nouvelle est donc qu’un panneau solaire qui utilise du cuivre au lieu de l’argent est le plus efficace au monde. L’utilisation de ce métal – beaucoup plus abondant et presque 100 fois moins cher que l’argent – peut ouvrir la porte à la production de panneaux solaires moins chers et plus durables.

Ces panneaux solaires ont un rendement de 25,54 %.

Selon Lennon, l’extraction de l’argent à partir de minerais de qualité inférieure produit également plus d’émissions, tandis que le cuivre est une ressource beaucoup plus accessible, moins chère et plus facile à recycler. « Le métal des modules solaires en cuivre sera plus facile à récupérer que les anciens modules et donc plus facile à recycler à l’avenir. Cela aide beaucoup en termes de durabilité », déclare Lennon.

Processus de production de cellules photoélectriques en cuivre.

“De nombreuses personnes, dont moi, ont passé de nombreuses années à essayer de prouver que le cuivre est une alternative économiquement viable et durable à l’argent”, déclare Lennon. « Nous n’avons jamais réussi à convaincre complètement l’industrie, mais c’est ce que Sundrive a fait avec ce record du monde. Je pense que cela pourrait être un véritable catalyseur pour le secteur. Il sera très intéressant de savoir comment cela a été réalisé.

Limite d’efficacité des cellules photoélectriques

Avec la technologie que nous utilisons actuellement, les panneaux solaires commerciaux ne pourront jamais atteindre une efficacité de 100 %. Ils pourraient atteindre un maximum de 29 %, selon des études menées par les physiciens William Shockley et Hans Queisser en 1961.

Des facteurs tels que les lois de la thermodynamique elles-mêmes, le matériau à partir duquel ces cellules sont fabriquées, leur nombre de couches ou la façon dont le soleil les frappe entraînent une perte d’énergie dans le processus. Alors, si on veut utiliser le maximum d’énergie solaire possible, il va falloir la confier à nos chercheurs.

Certaines études suggèrent que cette limite pourrait être considérablement augmentée par des méthodes telles que l’appariement des cellules ou l’augmentation du nombre de couches. Théoriquement, un système de cellules photoélectriques en tandem pourrait atteindre une efficacité maximale de 86 % si des couches infinies et la concentration de lumière solaire la plus élevée possible pouvaient être construites.

D’autre part, un groupe de chercheurs de l’Université de Toronto, au Canada, a conçu de nouvelles architectures pour les cristaux photoniques au silicium qui ont atteint 31 % d’efficacité dans les simulations numériques.

Une autre équipe, dans ce cas de l’Université Martin Luther en Allemagne, a développé une nouvelle méthode qui remplace le silicium par des cristaux ferroélectriques. Ce matériau, associé à la pérovskite, peut ouvrir la porte à une nouvelle génération de panneaux solaires plus légers, plus efficaces et plus durables.