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Vous êtes en effet nombreux à nous avoir adressé vos questions ou celles de vos élèves. Nos experts sont là pour y répondre !

Si vous êtes enseignant et que votre question ne figure pas déjà parmi les échanges répertoriés dans cette page, n’hésitez pas à interroger directement l’un de nos experts.


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Annick B.
Question
L’énergie solaire est-elle une solution alternative au pétrole ?
Réponse

L’énergie solaire est aujourd’hui envisagée comme complémentaire, et non alternative au pétrole.

Nous avons en effet besoin de toutes les ressources énergétiques pour répondre à la demande croissante en énergie. Les sources liquides, comme le pétrole, sont nécessaires pour certaines applications et, d’une manière générale, les énergies fossiles continueront de représenter une part importante du mix énergétique mondial, bien que celui-ci soit soumis à une évolution progressive.

Depuis une dizaine d’années, le solaire photovoltaïque a énormément réduit ses coûts et devient de plus en plus accessible. Dans de nombreux pays, on atteint la parité réseau (grid parity), c'est-à-dire que l’électricité générée par le solaire photovoltaïque est à un coût équivalent au coût moyen de l’électricité vendue dans ce pays. Ce choix devient donc économiquement intéressant pour le pays.

Dans certains pays très ensoleillés, aujourd’hui obligés d’importer de l’énergie, le solaire photovoltaïque permet de générer sa propre production électrique grâce à la réduction des coûts. Au Chili par exemple, le nombre de centrales photovoltaïques augmente pour contribuer à l’indépendance énergétique du pays.

Eléonore D.
Question
Comment satisfaire la demande en électricité française ?
Réponse

Frédéric T.
Question
Est-il possible d’imaginer une habitation autonome en énergie grâce au soleil ?
Réponse

Oui, il est aujourd’hui possible d’imaginer une maison entièrement alimentée en électricité grâce à l’énergie solaire. Cependant, une habitation autonome en énergie est toujours la combinaison de plusieurs facteurs :

  1. L’isolation du bâtiment, qui doit être optimale. Il faut l’isoler un maximum de l’extérieur pour s’assurer qu’il n’y ait pas de pertes thermiques ;
  2. L’utilisation d’équipements à faible consommation électrique (type A, A+++) ;
  3. Une certaine rigueur dans sa consommation d’énergie et l’adoption de bons gestes, comme éteindre les lumières et équipements électriques non utilisés ;
  4. Un dispositif photovoltaïque suffisamment performant. Si en principe, l’énergie solaire peut permettre de générer l’électricité consommée dans une maison, cela dépend évidemment de la surface disponible pour installer des panneaux solaires ;
  5. Un système de stockage pour assurer une alimentation en électricité, la nuit notamment.
Margaux M.
Question
L’énergie nécessaire à la fabrication d’un panneau solaire est-elle vraiment inférieure à l’énergie produite par un panneau photovoltaïque au cours de sa vie ?
Réponse

Dans les années 70, au tout début de la production industrielle de modules, le délai d’amortissement énergétique des modules photovoltaïques pouvait dépasser 10 ans. Depuis, d’énormes progrès ont été réalisés en termes d’efficacité industrielle et de performances. En conséquence, le délai d’amortissement est désormais en moyenne d’un an. Si l’on considère qu’un module photovoltaïque a une durée de vie de 30 ans, il produira donc tout au long de sa vie environ 30 fois la quantité d’électricité qui aura été nécessaire à sa fabrication !

Séraphine B.
Question
Le photovoltaïque est-il neutre en carbone ?
Réponse

Les émissions de CO2 lors de la fabrication d’un module sont indirectes et dépendent de l’énergie utilisée pour la fabrication. Ainsi, plus cette dernière est propre, plus le module photovoltaïque le sera. Aujourd’hui, 80% des modules dans le monde sont fabriqués en Chine dans des usines qui consomment de l’électricité produite à partir de charbon mais de plus en plus d’usines alimentent la production des modules grâce à l’énergie solaire.  En moyenne, le photovoltaïque émet 15 à 32 g de CO2 par kWh d’électricité produite alors que la moyenne de l’électricité européenne est autour de 500 g CO2/kWh.

Olympe M.
Question
Quelles sont les pistes actuellement explorées pour améliorer le rendement d’une cellule photovoltaïque ?
Réponse

Actuellement, la recherche industrielle s’oriente surtout sur la réduction de coûts. La recherche en laboratoire, quant à elle, travaille à améliorer les rendements des cellules en se concentrant sur quelques pistes, parmi lesquelles :

  1. La réduction de l’épaisseur des wafers de silicium. Lors du fonctionnement d’une cellule photovoltaïque, les électrons peuvent circuler dans toute l’épaisseur du wafer. Plus cette épaisseur est importante, plus le nombre d’impuretés est élevé et plus la probabilité qu’un électron touche une de ces impuretés augmente. En réduisant l’épaisseur du wafer, le taux d’impureté diminue et donc, les rendements de conversion de la lumière en énergie augmentent. Actuellement l’épaisseur des wafers est en moyenne de 190 microns, mais certains laboratoires ont déjà réussi à fabriquer des wafers de 20 microns d’épaisseur. Néanmoins, cette voie est encore très difficile à mettre en place industriellement car il faut s’assurer de ne pas casser ces wafers ultra-minces lors des différentes manipulations.
  2. La multi-jonctions. Sur une cellule photovoltaïque, chaque jonction absorbe une certaine partie du rayonnement solaire. Le principe de la technologie multi-jonctions est de superposer plusieurs jonctions photovoltaïques, capables d’absorber chacune des rayons de lumière différents. Cela permet d’augmenter l’efficacité de conversion de la lumière en énergie. Néanmoins, cette technologie entraine des coûts supplémentaires : il s’agit donc de veiller à ce que l’équilibre entre gain d’efficacité et coûts reste intéressant.
  3. Les technologies de rupture. Par définition, la technologie de rupture n’existe pas encore. De nombreux chercheurs travaillent donc en espérant trouver une technologie complètement innovante, encore absente des laboratoires. Cela commence par une veille technologique permanente pour suivre les innovations et identifier des pistes intéressantes pour l’industrie solaire.
Etienne M.
Question
Comment fonctionne une centrale à énergie solaire concentrée ?
Réponse

Dans une centrale à énergie solaire concentrée, le rayonnement solaire est utilisé pour produire de la chaleur, et de manière indirecte de l’électricité à l’aide d’une turbine.

Le principe est de concentrer, grâce à des miroirs réfléchissants, les rayonnements solaires sur un fluide pour le chauffer jusqu’à 300 - 400°C. Ce fluide à haute température va alors pouvoir générer de la vapeur et entraîner une turbine pour produire de l’électricité.

Le solaire concentré est donc différent du photovoltaïque qui utilise directement la lumière du soleil pour générer de l’électricité.

Thibault M.
Question
La technologie photovoltaïque est-elle basée sur des terres rares qui s’épuisent ?
Réponse

L’expression « terre rares » est un abus de langage journalistique désignant le scandium, l’yttrium, et les quinze lanthanides (tous des métaux), qui, contrairement à ce que suggère leur appellation sont assez répandus dans la croûte terrestre. Cependant, certains métaux (comme l’indium, le tellure) indispensables au développement de nos technologies de pointe, sont inégalement répartis sur la planète et sont difficiles à trouver, extraire et raffiner. Dans la technologie à base de silicium cristallin (95 % du marché), il n’y a pas de métaux rares, l’élément le plus critique n’est que l’argent. Le silicium, semi-conducteur utilisé dans de nombreux modules, n’est, quant à lui, pas une « terre rare ». C’est même le 2e matériau le plus abondant sur la croûte terrestre ! Il est à noter que suivant le progrès technologique de la filière, depuis les années 2000, la quantité de silicium nécessaire à la production d’une plaquette ou wafer a été divisée par 4 mais que les augmentations de capacité pour répondre à la demande ont multiplié les volumes de production par 2 000 !

Jean-Paul D.
Question
Les déchets des installations photovoltaïques sont-ils recyclables ?
Réponse

Aujourd’hui, en France, c’est l’organisme européen agréé PV Cycle (créé en 2000) qui organise le recyclage des panneaux solaires. Depuis 2016, une réglementation stricte l’encadre et pose notamment comme objectif à respecter de : récupérer à minima 65 % des composants du module et recycler 85 % de sa masse. Dans le monde, le photovoltaïque génère 200 000 tonnes de déchets mais un module photovoltaïque a un taux de valorisation entre 93 % et 95 % d’après PV Cycle et Veolia, et tous les éléments qui composent un module sont valorisés.

Le recyclage est par ailleurs toujours plus optimisé en lien avec l’arrivée de volumes réguliers toujours plus importants.

A titre de comparaison, à l’issue de ses 30 ans de vie, un système photovoltaïque en toiture de maison représente environ 300 kg de déchets contre près d’une tonne de déchets à recycler au bout de 10 ans de vie d’une voiture, laquelle utilise, en bonne partie, les mêmes matériaux qu’un système photovoltaïque (verre, aluminium, cuivre, acier, plastique, électronique, …).

José D
Question
Pourquoi dit-on que l’énergie solaire photovoltaïque est une énergie "propre" ?
Réponse

Une énergie propre est une source d’énergie qui produit une faible quantité de polluants lorsqu'elle est transformée, puis utilisée comme telle. Les Gaz à Effet de Serre (GES) sont l'une des sources de pollution les plus courantes.

La quantité de GES émise lors de l’ensemble du cycle de vie d’un panneau photovoltaïque est appelée « empreinte carbone ». Les émissions de GES sont principalement élevées au moment de la construction d’un panneau solaire photovoltaïque puisque le processus de purification du silicium qui compose ses cellules est source de rejets de CO2. Mais ces émissions varient fortement en fonction de la technologie et des procédés utilisés, ainsi que du lieu de fabrication et du mode de production électrique auquel est relié l’usine de production. En revanche, aucune émission de GES n’a lieu lors de la vie du panneau (entre 25 et 30 ans), une fois qu'il est installé et qu'il produit de l'électricité.

Au final, pour comparer les empreintes carbone des différents modes de production électrique, on parle de CO2 équivalent par kilowattheure (g-CO2-eq/kWh), soit la quantité de GES émise pondérée la quantité d’énergie produite. Il faut avoir en tête que ce paramètre est compris entre 8 et 40 g-CO2-eq/kWh pour le photovoltaïque, à comparer aux 400-500 g-CO2-eq/kWh du gaz naturel ou aux 1000-1200 g-CO2-eq/kWh du charbon.

Enfin, la production d’un panneau PV n’est la source que de très peu de rejets environnementaux autres (produits chimiques par exemple). C'est donc l'addition de ces éléments qui permettent de considérer l'énergie solaire photovoltaïque comme une énergie "propre".

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