« L’Europe devra avoir une approche systémique, n’oublier personne dans toute la chaîne de valeur. Par exemple pour assurer la production de modules, c’est le développement de toute la chaîne aval (câblage, onduleurs, monitoring...) qui est nécessaire », prévient Jean-Pierre Chevalier, académicien et co-auteur de l’avis sur le développement du photovoltaïque en France et en Europe de l’Académie des technologies.
L’Académie des technologies a exposé à Paris le 11 avril 2023 son avis sur le développement du photovoltaïque en France et en Europe. Yves Bamberger, vice-président de l’Académie, a commencé par souligner l'importance des besoins en énergie bas-carbone pour assurer la baisse exigée des émissions de gaz à effet de serre. « Certains secteurs tels que le bâtiment, le transport et l’industrie vont exiger des quantités de plus en plus importantes d’électricité bas carbone. Pour combler une partie de ces besoins, le photovoltaïque est une solution, assure le vice-président, les besoins en électricité photovoltaïque atteindront 3 à 4GW par an en France, avant 2050 ».
Déployer une chaine de production complète de panneaux photovoltaïques en France et en Europe est donc un enjeu stratégique pour le vieux continent. Que ce soit pour produire au plus près de la demande, pour maintenir une souveraineté énergétique et pour créer de l’emploi.
Les technologies de pointe des cellules TOPCon et HJT sont à privilégier
L'Académie préconise de se concentrer sur les technologies les plus avancées : les cellules TOPCon (technologie à contacts passivés à oxyde tunnel) et les cellules HJT (à hétérojonction). Les TOPCon sont la nouvelle génération des cellules PERC (émetteur passivé et cellule arrière). Elles diffèrent par l’ajout de couches de dioxyde de silicium et de silicium polycristallin dopé au phosphore. Les cellules HJT sont quant à elles constituées de couches alternées de silicium cristallin et de silicium amorphe. Cette combinaison permet l’absorption de plus de longueurs d’onde de lumière et facilite la collecte des électrons. Jean-Pierre Chevalier insiste sur l’importance de développer ces deux dernières technologies, à meilleur rendement et pour lesquelles « l’ajout de couches et revêtements complique un peu le processus mais n’exige pas de changer fondamentalement les lignes de production. »
A ces deux technologies TOPCon et HJT peut être associé un matériau, de la pérovskite, pour créer des cellules tandem silicium-pérovskite. Jean-Pierre Chevalier souligne que « l’ajout de pérovskite fait passer le rendement des panneaux photovoltaïques à environ 25% à 30%, sans changements industriels majeurs. Il est très important de continuer à développer cette technologie. »
investissements colossaux et électricité décarbonée
« La production européenne des composants des panneaux solaires s'est effondrée en dix ans seulement pour ne représenter que 0,9% de la production mondiale en 2021. Pour contrer la domination chinoise (80%), l’Europe doit maîtriser la production des plaquettes de silicium, avertit Jean-Pierre Chevalier, de la production du silicium et sa purification à la fabrication de lingots et leur découpe en plaquettes. » Pour ce faire, des investissements colossaux et une électricité décarbonée bon marché sont nécessaires. « L’Europe doit se doter de moyens de production significatifs pour y arriver. » En parallèle, Jean-Pierre Chevalier insiste sur « l’importance de démarrer quelque chose. En attendant d’avoir nos propres plaquettes européennes, nous pouvons réaliser des cellules innovantes avec des plaquettes importées ».
Le marché européen des panneaux solaires doit se fortifier. Pour Jean-Pierre Chevalier, il est urgent de voir émerger de gros acteurs sur le marché, tout comme la multiplication de collaborations européennes et une politique d'achat coordonnée pour éviter que les producteurs se fournissent en composants chinois moins chers.
