Les cellules solaires photovoltaïques sont un obstacle majeur à l'utilisation massive de l'énergie solaire. En effet, leur coût, leur faible efficacité et les conséquences négatives de leur fabrication sur l'environnement l'emportent sur toutes les économies potentielles que peut apporter l'énergie solaire. La réduction de leur coût rendrait cependant l'énergie solaire plus compétitive par rapport aux méthodes traditionnelles de production d'énergie exploitant des combustibles fossiles.

Pour surmonter cet obstacle, le projet SOLNOWAT, financé par l'UE, a développé un procédé innovant par voie sèche pour la fabrication de cellules solaires photovoltaïques.

Une production en conditions sèches

Les cellules photovoltaïques sont généralement produites en utilisant un procédé chimique pour graver des couches de silicium à partir d'une tranche cristalline. Le procédé SOLNOWAT remplace le traitement chimique par voie humide, coûteux et inefficace, par l'utilisation d'une technologie de gravure à sec à pression ambiante, un procédé qui réduit les coûts et accélère la production. Comme la gravure à sec élimine moins de silicium, les cellules produites sont plus sombres, ce qui les rend très efficaces pour absorber la lumière. Elles sont si efficaces qu'elles ont même été classées comme ayant un impact nul sur le réchauffement mondial.

La réussite du projet reposait sur le développement d'un procédé de gravure à sec qui utilise des produits chimiques ne générant pas de gaz à effet de serre, qui contribuent au réchauffement de la planète. Le procédé utilise un gaz de gravure (fluor) activé thermiquement à l'intérieur d'un réacteur de gravure chimique, ce qui élimine tout besoin de plasma ou de vide. Le réacteur étant monoface, la gravure n'est appliquée que sur un côté de la plaque, ce qui permet d'obtenir une surface plus sombre.

De bonnes nouvelles pour les fabricants

Les fabricants de cellules photovoltaïques peuvent s'attendre à voir leurs coûts baisser jusqu'à 25 %. Selon un rapport publié le 2 février 2017 dans The Irish Times, le procédé de SOLNOWAT pourrait faire économiser 20 millions d'euros par an aux principaux producteurs de cellules photovoltaïques.

Une économie de cette ampleur est particulièrement importante dans la mesure où l'industrie européenne continue à faire face à la rude concurrence des fabricants chinois qui inondent le marché de cellules bon marché. En partie grâce aux économies permises par le procédé de SOLNOWAT, les chercheurs du projet estiment que le marché européen bientôt connaîtra une reprise, notamment parce que de plus en plus de produits et services utilisent l'énergie solaire. Par exemple, la société SolarCity d'Elon Musk a récemment dévoilé un toit entièrement composé de panneaux solaires, sous la forme de cellules et de tuiles solaires. «L'intérêt du solaire devient évident lorsqu'il est intégré aux matériaux de construction», déclare à The Irish Times Edward Duffy, coordinateur du projet SOLNOWAT. «Ils ont besoin pour cela de notre technologie, car elle leur permet de produire une cellule foncée quasiment invisible lorsqu'elle est intégrée à un toit.»

Saisir une opportunité commerciale

De nouvelles utilisations comme celles du toit solaire, combinées à une demande accrue de la part de marchés émergents tels que l'Inde, expliquent que le marché potentiel des machines de production de gravure à sec est estimé à plus d'un milliard de dollars. Nines PV, la société créée après la fin du projet en 2013, s'est depuis assurée de positionner le procédé de gravure à sec de SOLNOWAT de manière à ce qu'il tire pleinement parti de ce marché, et plusieurs grands acteurs de l'industrie ont manifesté leur intérêt.

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Source : CORDIS
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