En cette période festive, on finirait par croire que la high-tech ne sert qu’à produire des jouets coûteux. Pourtant, Wii et iPhone font pâle figure devant une annonce récente bien plus lourde de conséquences pour notre avenir à tous.
La jeune société Nanosolar, fondée en 2002 à Palo Alto par deux anciens étudiants de Stanford (oui, comme Yahoo, Google…) vient de livrer ses premiers panneaux solaires photovoltaïques, reposant sur une technologie à couche mince qui lui permet d’un coup de diviser par deux le coût du watt solaire. Sic.
Dès qu’il aura atteint sa vitesse de croisière, son outil de production (cellules fabriquées à San Josè, Californie, assemblage des panneaux à Berlin) devrait livrer chaque année de quoi produire 430 MW (puissance crête) d’électricité. Parions que d’autres unités de production, que des concurrents suivront.
Les panneaux solaires traditionnels sont réalisés à partir de tranches de silicium cristallin ultra purifié, la matière première des circuits intégrés. Son coût reste élevé, notamment parce que sa production est énergivore. La technologie de Nanosolar repose sur un matériau semi-conducteur sophistiqué, le CIGS (Cuivre Indium Gallium Sélénium), mais déposé en quantité infime sur le support. Une douzaine d’entreprises suivent déjà cette piste des “couches minces”. Nanosolar les a distancées également sur un autre terrain. Son procédé de fabrication est totalement continu (vidéo) et s’apparente à l’imprimerie. Quatre “encres” sont ainsi déposées successivement sur une bande métallique souple et économique.

La start up affiche un objectif ambitieux : 1 $ le watt. S’il était confirmé, c’est un véritable bon en avant que connaîtrait la filière photovoltaïque. Or cette source d’énergie renouvelable et non polluante est déjà celle qui connaît aujourd’hui la plus forte progression. Selon le Earth Policy Institute, la production de cellules photovoltaïque double tous les deux ans depuis 2002. Elle devrait atteindre 3,8 GW pour 2007, tandis que la puissance installée cumulerait 12,4 GW.
Rappelons qu’il suffirait de couvrir de panneaux photovoltaïques la moitié de ses toits pour assurer à la France la totalité de sa consommation électrique. Mais ajoutons que ce calcul théorique laisse de côté le défaut essentiel de cette filière énergétique : elle produit… quand il y a du soleil. Mais on a quelques idées pour contourner ce problème…

Vous avez peut être lu dans la presse que simultanement deux sociétés française, EDF EN, la filiale Energies Nouvelles d’EDF recemment introduite en bourse, et Séchilienne-Sidec, spécialiste des centrales electriques fonctionnant à la biomasse et ancienne filiale d’Air Liquide, ont signé respectivement avec la société américaine First Solar pour la fourniture de panneaux solaires de type “couche mince” pour une capacité de production de 230 MW pour EDF EN et de 150 MW pour Séchilienne-Sidec à livrer sur la période 2007/2012.

First Solar est le fabricant de panneaux photovoltaïques qui utilisent comme semi-conducteurs des combinaisons métalliques à base d’un métal lourd cousin du zinc, le cadmium et d’un métalloïde cousin du soufre le tellurium, en lieu et place du silicium traditionel. Sur le plan de la performance technique, ces métaux offrent quelques avantages sur le silicium en terme de moindre diminution de performance en fonction de la température et de meilleur rendement en atmosphère brumeuse. Mais son avantage majeur et considérable est de pouvoir utiliser des métaux sans utilisation industrielle importante alors que le silicium est au contraire un métal en forte demande pour toutes les applications électroniques et coûteux à fabriquer sous la forme cristalline. De par leur utilisation en couche mince, il suffit de cent fois moins de matériau semi-conducteur tellure de cadmium que ce qu’il serait nécessaire d’utiliser en matériau semi-conducteur à base de silicium.

Globalement le prix des panneaux photovoltaïques en cadmium/tellure est donc très largement inférieur à celui des panneaux silicium.Tout ceci devait permettre d’abaisser le coût du MW photovoltaïque installé d’environ 5 à 6 millions d’euros actuellement à moins de 4 millions d’euros dès maintenant et à 3 millions d’euros à l’horizon 2010. De quoi cette fois rendre la filière photovoltaïque économiquement compétitive hors subventions.

First Solar a déjà prouvé les performances de son produit aux Etats-Unis, en Allemagne et en Asie du Sud-Est. Il vend quasiment toute sa production en Allemagne, premier marché mondial ppur le photovoltaïque. Il dispose d’une usine opérationnelle d’une capacité de production de 75 MW dans l’Ohio, vient de poser la première pierre de sa nouvelle usine de 100 MW de capacité de production à Kedag en Malaisie et va commencer à produire ses panneaux dans une usine de 120 MW de capacité à Francfort-sur-Oder.

Le cadmium et le tellure sont des corps chimiques lourds que l’on rencontre comme sous-produits dans l’extraction du minerai de zinc ou encore dans les phases de raffinage du cuivre. Ce sont des corps, en particulier le cadmium, dont on souhaite plutôt se débarrasser. Les séquestrer dans des semi-conducteurs extrèmement stables est donc quasiment une aubaine. C’est dire combien cette nouvelle technique de production de panneaux photovoltaïques offre d’avantages !