Energies complémentaires

Très schématiquement, le courant électrique est obtenu en exposant un matériau semi-conducteur (aujourd'hui principalement du silicium) spécialement traité aux « paquets d'énergie lumineuse » que constituent les photons envoyés par le soleil.

Acteur global du photovoltaïque

Une réponse adaptée à de multiples contextes 

Le solaire photovoltaïque convertit en électricité le rayonnement diffus et ne nécessite pas un ensoleillement direct et intense, contrairement par exemple au solaire concentré.

Dès lors, cette technique est utilisable sous presque toutes les latitudes. Solution très flexible, elle convient autant aux milieux urbains qu'aux zones rurales et aux sites isolés et trouve de multiples terrains d'applications : intégration au bâti existant, équipement de nouveaux logements, bureaux ou installations industrielles, alimentation de systèmes autonomes (relais, balises), etc.

Environ 1,5 milliard d'êtres humains n'ont toujours pas accès à l'électricité. Le photovoltaïque apporte également une réponse efficace et pérenne aux besoins d'électrification des villages implantés à l'écart des réseaux, dans les pays en développement.

Idéal pour produire localement au plus près des consommateurs, le photovoltaïque peut aussi être exploité au travers de grandes centrales connectées au réseau. Un autre moyen de sécuriser et de diversifier les approvisionnements en électricité.

Une filière de plus en plus performante 

Le photovoltaïque progresse au rythme de 30 % par an depuis une dizaine d'années. Au plan mondial, la puissance cumulée du parc installé est passée d'environ 1 400 MWc⁽¹⁾ en 2000 à plus de 9 000 MWc en 2007. En Europe, elle a été multipliée par 10 au cours de la même période pour atteindre 4 700 MWc. Soutenue par différents dispositifs incitatifs (aides à l'investissement, tarifs attractifs de rachat de l'électricité produite), ce mouvement va encore s'intensifier dans les années qui viennent et s'étendre à un plus grand nombre de pays.

Car l'extension du marché permet aux industriels du secteur de réaliser d'importantes économies d'échelle et de proposer des solutions toujours plus performantes et plus abordables.

Depuis les années 1970, l'industrie photovoltaïque a réduit ses coûts de 20 % à chaque doublement de la production de panneaux. Les modules et systèmes vendus aujourd'hui sont 30 % à 40 % moins onéreux qu'au milieu des années 1990.

L'amélioration de la compétitivité du photovoltaïque par rapport à d'autres sources de production d'électricité demeure un enjeu majeur. Mais la « parité réseau » ou grid parity (équivalence entre le prix du kWh solaire, hors subvention, et celui du kWh fourni par le réseau) est en vue dans certaines régions du monde comme la Californie, l'Italie ou le Japon.

(1) Le watt crète, unité de puissance d’un capteur photovoltaïque, correspond à une puissance délivrée de 1 W sous des conditions normalisées d’ensoleillement (éclairement de 1 000 W/m² et température de 25°C). 1 Mégawatt crète = 1 million de watts crête.

La poursuite d'une croissance exponentielle 

L'engagement pris par l'Union européenne de porter à 20 % d'ici 2020 la part des énergies renouvelables dans son mix énergétique global illustre la volonté des pouvoirs publics d'investir de manière significative dans les technologies sobres en carbone, volonté que l'on retrouve aujourd'hui aussi bien en Amérique du Nord qu'en Chine, pour ne citer que ces exemples.

Dans ce contexte, le solaire photovoltaïque est appelé à jouer un rôle de premier plan. Les scénarios les plus prudents, fondés sur une croissance de l'ordre de 17 % par an, prévoient une capacité totale installée de 200 GW en 2020, représentant 3 % de la capacité de génération électrique de la planète. Si ce chiffre apparaît encore modeste, il n'en traduit pas moins le véritable décollage du photovoltaïque, lequel pourrait, en 2050, fournir la moitié de l'électricité utilisée pour des usages domestiques.

Préparer aujourd'hui le photovoltaïque d'après-demain

Accélérer l'arrivée à maturité du photovoltaïque, c'est à la fois améliorer les rendements de conversion en électricité, en multiplier les usages et l'intégrer plus harmonieusement aux bâtiments, grâce aux possibilités ouvertes par les prochaines générations de cellules et de systèmes.

Mais deux impératifs se dégagent pour le court terme : utiliser moins de matière première et simplifier les process de production. Objectif : diviser les coûts par deux d'ici 2015, afin de rapprocher le prix du kWh solaire de celui fourni par exemple par des centrales nucléaires.

Maîtriser les risques industriels et la fin de vie des composants 

La principale technologie employée aujourd'hui repose sur la transformation et la purification du silicium. Située en amont de la filière, cette activité requiert des installations industrielles exploitées avec la plus grande rigueur. En Europe, ces usines sont soumises à la réglementation dite « Seveso 2 ».

Les panneaux et modules actuels peuvent conserver 80 % de leur efficacité après vingt-cinq ans de fonctionnement. Une longévité d'autant plus remarquable qu'elle est obtenue sans maintenance ou presque. En outre, leurs composants (galettes de silicium, cadres aluminium, verre et câblages) sont recyclables dans de très larges proportions.

Néanmoins, la profession se prépare dès aujourd'hui à gérer leur fin de vie. En Europe, elle met en place, avec PV Cycle - dont Total est adhérent -, sa propre filière de collecte et de recyclage des modules usagés, afin de répondre à la croissance des besoins attendue aux alentours de 2015.