La progression des fili\u00e8res renouvelables est ind\u00e9niable. Les investissements dans le solaire photovolta\u00efque qui ont pris un net retard sur la fili\u00e8re \u00e9olienne semblent vouloir le rattraper<\/strong> puisqu\u2019en 2013 ils repr\u00e9sentaient 53% des investissements totaux dans le domaine des \u00e9nergies renouvelables dans le monde. La production totale de cellules solaires (en grande majorit\u00e9 du silicium) repr\u00e9sentait environ une puissance de 40 GW\u00a0 avec une tr\u00e8s forte domination de la Chine (une production de 22 GW en 2012). La baisse des co\u00fbts des cellules est continue depuis dix ans, le prix du Watt cr\u00eate pour les cellules solaires en silicium est d\u00e9sormais nettement inf\u00e9rieur \u00e0 1 $ sur les march\u00e9s mondiaux (cf. JRC, PV Status report 2014<\/em>, www.ec.europa.jrc<\/a> ). Il est vrai que les cellules ne repr\u00e9sentent que 40%, au maximum, du co\u00fbt total d\u2019un panneau solaire pour une installation sur un immeuble. La baisse du prix du kWh produit si elle est r\u00e9elle n\u2019est pas encore suffisante pour assurer, \u00e0 court terme, la comp\u00e9titivit\u00e9 du solaire dans la majorit\u00e9 des pays europ\u00e9ens (le co\u00fbt moyen de production hors taxes du kWh se situe entre 12 c\u20ac et 18 c\u20ac \u00a0pour des installations d\u2019une dur\u00e9e de vie de 20 ans).<\/strong><\/p>\n Si la fili\u00e8re des cellules au silicium est largement dominante (avec des cellules \u00e9quip\u00e9es de dispositifs \u00e0 concentration de lumi\u00e8re les rendements sont dans une fourchette de 20-25%), elle n\u2019est pas la seule<\/strong>. Des semi-conducteurs inorganiques tels que de tellurure de cadmium est les s\u00e9l\u00e9niures de cuivre et d\u2019indium (ou\u00a0 de gallium) ont des rendements de 20%. Quant aux compos\u00e9s organiques, leur rendements restent malheureusement encore faibles, \u00e0 peine sup\u00e9rieurs \u00e0 10%. Comme nous l\u2019avions soulign\u00e9 dans un blog en octobre 2014, d\u2019autres perspectives ont \u00e9t\u00e9 ouvertes, depuis peu, avec la famille des mat\u00e9riaux appartenant aux p\u00e9rovskites <\/strong>(cf. image cristal \u00ab\u00a0classique\u00ab\u00a0).<\/strong> Les p\u00e9rovskites \u00ab\u00a0classiques\u00a0\u00bb sont des oxydes bim\u00e9talliques constitu\u00e9s, par exemple, de baryum et de titane. Leurs propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques sont connues et utilis\u00e9es depuis longtemps, notamment dans des condensateurs et des dispositifs Des perspectives int\u00e9ressantes peuvent \u00eatre ouvertes \u00e9galement par les mat\u00e9riaux constitu\u00e9s de couches monoatomiques. Le graph\u00e8ne est l\u2019un d\u2019eux<\/strong>. Il est constitu\u00e9 par du carbone, il n\u2019est pas semi-conducteur mais sa conductivit\u00e9 \u00e9tant excellente, il pourrait \u00eatre utilis\u00e9 dans des \u00e9lectrodes<\/strong> soit de batteries, soit de cellules solaires F. Bonnacorso et al. \u00ab\u00a0Graphene, related two-dimensional crystals, and hybrid systems for energy conversion and storage\u201d, Science<\/em>, vol. 347, No 6217, p. 41, 2 January 2015, www.sciencemag.org<\/a>). \u00a0Le silic\u00e8ne<\/strong>, d\u00e9couvert plus r\u00e9cemment (notamment par un laboratoire de mat\u00e9riaux de Marseille, G. Le Lay et al.), constitu\u00e9 par une monocouche de silicium est, lui, semi-conducteur et pourrait \u00eatre utilis\u00e9 dans des cellules solaires (cf. M. Peplow, \u00ab\u00a0Silicene makes its transitor debut\u00a0\u00bb, Nature<\/em>, vol. 518, p.18, 5 February 2015, www.nature.com<\/a> ), tout comme le germanene constitu\u00e9 par du germanium mais il est trop t\u00f4t pour l\u2019affirmer.<\/p>\n Une r\u00e9flexion strat\u00e9gique est donc n\u00e9cessaire.<\/strong> Le silicium n\u2019est certainement pas \u00e0 la veille de son d\u00e9clin mais des pistes s\u00e9rieuses sont ouvertes laissant entrevoir la possibilit\u00e9 de mettre en oeuvre des mat\u00e9riaux synth\u00e9tiques \u00a0totalement nouveaux avec des co\u00fbts de fabrication moins \u00e9lev\u00e9s que pour le silicium car n\u00e9cessitant moins d\u2019\u00e9nergie. Autrement dit, les pays europ\u00e9ens comme la France qui ont perdu la bataille industrielle du silicium n\u2019ont sans doute pas int\u00e9r\u00eat \u00e0 investir trop\u00a0massivement dans la g\u00e9n\u00e9ration actuelle du photovolta\u00efque mais plus fortement dans la R&D<\/strong> pour pr\u00e9parer \u00a0une alternative technique et industrielle au silicium.<\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" La production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 par des fili\u00e8res renouvelables est en progression constante dans le monde avec un net d\u00e9collage de la fili\u00e8re solaire, notamment en France. Si la fili\u00e8re du silicium demeure la technique largement dominante pour le solaire photovolta\u00efque, peut-on esp\u00e9rer que des nouvelles fili\u00e8res \u00e9mergent au-del\u00e0 de 2020 ? Des travaux r\u00e9cents donnent de premiers \u00e9l\u00e9ments de r\u00e9ponse.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":115,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/590"}],"collection":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=590"}],"version-history":[{"count":4,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/590\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":598,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/590\/revisions\/598"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/115"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=590"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=590"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/pierrepapon.fr\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=590"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"Perovskite\"](\"http:\/\/pierrepapon.fr\/wp-content\/uploads\/2015\/02\/Perovskite-277x300.jpg\")
<\/a>pi\u00e9zo\u00e9lectriques pour d\u00e9tecter des chocs m\u00e9caniques. Des p\u00e9rovskites ont \u00e9t\u00e9 synth\u00e9tis\u00e9es au Japon, en 2009, combinant des compos\u00e9s inorganiques et organiques\u00a0 o\u00f9\u00a0 l\u2019oxyg\u00e8ne est remplac\u00e9 par un halog\u00e8ne, le chlore, l\u2019iode ou le brome par exemple, et l\u2019un des m\u00e9taux est soit le plomb soit l\u2019\u00e9tain, un radical comme le m\u00e9thyl-ammonium se substituant au second m\u00e9tal du cristal \u00ab\u00a0classique\u00a0\u00bb. Ces mat\u00e9riaux sont semi-conducteurs,\u00a0 absorbant le rayonnement solaire ils sont test\u00e9s dans des cellules solaires (ils sont d\u00e9pos\u00e9s sur un substrat qui peut \u00eatre du verre) et, depuis un an, les publications annon\u00e7ant un progr\u00e8s des rendements \u00ab\u00a0pleuvent\u00a0\u00bb. Les meilleurs, annonc\u00e9s d\u00e9but 2015, sont proches de 20%<\/strong> (cf. Dong Shi et al. \u201dLow trap-state density and long carrier diffusion in organolead trihalide perovskite single cristal\u201d, Science,<\/em> vol. 347, No 6221, p. 519 30 January 2015, www.sciencemag.org<\/a>). Une solution envisag\u00e9e est de combiner ces mat\u00e9riaux avec du silicium car ils n\u2019absorbent pas tout \u00e0 fait les m\u00eames longueurs spectrales. L\u2019avantage potentiel des p\u00e9rovskites serait, outre leur rendement \u00e9quivalent \u00e0 celui du silicium, leur co\u00fbt de production probablement moins \u00e9lev\u00e9 car leur synth\u00e8se est r\u00e9alis\u00e9e \u00e0 une temp\u00e9rature qui n\u2019exc\u00e8de pas 200\u00b0C. Leur inconv\u00e9nient, pour l\u2019heure, est l\u2019utilisation du plomb, un m\u00e9tal toxique (l\u2019\u00e9tain \u00e9tant une alternative). La stabilit\u00e9 des cellules doit \u00e9galement \u00eatre test\u00e9e (cf. une revue des perspectives dans Prachi Patel and David Mitzi \u00ab\u00a0Perovskites in the spotlight\u00a0\u00bb, Energy Quartley MRS bulletin <\/em>vol. 39, p.768, sept. 2014 www.mrs.org\/bulletin<\/a>).<\/p>\n