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Les panneaux solaires nouvelle génération : quels progrès en 2024 ?

Et si les panneaux solaires nouvelle génération étaient LA solution ? En France métropolitaine, la puissance photovoltaïque installée a dépassé les 16 GW à la mi-2023, avec de nombreux raccordements d’installations photovoltaïques sur le premier semestre. Mais on est encore loin des 100 GW de photovoltaïque ambitionnés par Emmanuel Macron pour 2050, et le site du gouvernement lui-même indique qu’il est “important d’accélérer le développement du photovoltaïque dans les années à venir”.

Pourtant, face à la hausse constante du coût de l’énergie, de plus en plus de français se tournent donc vers l’autoconsommation, voire la vente de leur surplus d’électricité. Alors, le futur de la filière photovoltaïque doit-il passer par des panneaux solaires nouvelle génération[1] , plus performants ? Pas forcément, car toutes ces technologies, malgré de belles promesses, ne sont pas encore prêtes. Cellules solaires plus performantes, matériaux de meilleure qualité, panneaux solaires bifaces… État des lieux des innovations de la filière, et des nouveautés déjà ou bientôt en vente.

Panneaux solaires nouvelle génération : les tuiles solaires, plus esthétiques

Les tuiles solaires sont déjà sur le marché, et sont de plus en plus populaires.

Tuile solaire : définition

La tuile solaire ressemble à une tuile en céramique normale, à une différence près : elle renferme des cellules photovoltaïques, principalement à base de silicium. Ce sont ces cellules qui captent la lumière du soleil pour la transformer en électricité.

Tuile solaire : des panneaux solaires miniatures

Du fait de leur petite taille, les tuiles solaires produisent moins d’électricité qu’un panneau photovoltaïque classique. Mais leur force réside dans leur nombre. Montées en série, elles peuvent produire la même puissance qu’un panneau solaire, et suivre son fonctionnement : elles transforment la lumière du soleil en courant continu. Les onduleurs ou micro-onduleurs transforment ensuite ce courant continu en courant alternatif.

Les différentes sortes de tuile solaire

Les tuiles solaires s’intègrent à votre toiture, à la place de vos tuiles ou de vos ardoises traditionnelles. Il en existe 4 principales sortes :

Quels sont les avantages et les inconvénients des tuiles solaires ?

Comme tous les produits, la tuile solaire a des partisans, comme des opposants. Parmi ses avantages, on peut citer :

Parmi les désavantages de la tuile solaire, on peut noter :

Panneaux solaires nouvelle génération : les panneaux solaires bi-verre, plus résistants

Si les panneaux solaires transparents ne sont pas encore une réalité, certaines technologies permettent de se rapprocher de cet idéal. C’est le cas des panneaux solaires bi-verre, ou biverre.

Ces panneaux sont composés de 2 plaques de verre superposées, qui encapsulent des cellules photovoltaïques. Cette double couche permet d’augmenter la résistance des panneaux, qui n’ont en général qu’une couche de verre simple pour les protéger des intempéries. Leur durée de vie est donc supérieure, et ils permettent également d’imaginer des installations où l’opacité des panneaux solaires ne sera plus un problème.

Les panneaux bifaciaux (ou à double face) : plus productifs

Les panneaux bifaciaux sont également des panneaux solaires semi-transparents. En laissant passer la lumière, ils présentent eux aussi un avantage esthétique et pratique, mais pas seulement. Ces panneaux solaires captent les rayons du soleil sur leurs deux faces :

On désigne parfois le même produit lorsque l’on parle de bi-verre ou de bifacial.

Outre leur semi-transparence, ces panneaux peuvent étendre les moments de production d’électricité photovoltaïque. En effet, certains peuvent être installés à la verticale. Ils peuvent alors générer de l’électricité lors des pointes de consommation sur le réseau : le matin et le soir, lorsque les rayons du soleil viennent les frapper à l’horizontale. À l’inverse, les panneaux solaires traditionnels connaissent leur pic de production en journée, lorsque le soleil frappe à la verticale, et que les besoins en énergie sont en général bien plus faibles.

Les panneaux photovoltaïques à concentration : une nouvelle génération pour un rendement supérieur

Les panneaux photovoltaïques à concentration ont connu un fort développement ces dernières années. Leur technologie repose sur un principe simple : concentrer les rayons du soleil grâce à des lentilles ou des miroirs, et ainsi augmenter le rendement des cellules photovoltaïques. Un peu comme utiliser une loupe pour démarrer un feu à partir des rayons du soleil, en somme !

Cette technologie permet donc de produire davantage d’électricité avec moins de panneaux solaires, car le rendement d’un panneau photovoltaïque à concentration peut dépasser les 30 %.

Les panneaux solaires organiques : à installer partout

Les panneaux solaires organiques sont une technologie encore en développement. Leur rendement, notamment, est encore relativement faible, mais certaines promesses pour l’avenir sont bien là. En effet, les panneaux solaires organiques sont très légers, et s’appliquent à la manière d’une peinture ou d’un papier peint.

On parle de panneaux solaires organiques car cette technologie repose sur l’utilisation de molécules organiques (d’origine végétale ou animale) pour capter la lumière du soleil. Ces molécules sont composées d’au moins un atome de carbone, lié à un atome d’hydrogène.

Comme la cellule solaire classique, la cellule organique transforme la lumière du soleil en électricité. Toutefois, l’effet photovoltaïque est bien moins direct, et donc moins efficace, pour les cellules organiques.

Les panneaux solaires organiques ne sont donc pas encore commercialisés en France. Toutefois, et malgré leur faible rendement actuel, ils pourraient présenter plusieurs avantages à l’avenir :

Les panneaux solaires en pérovskite : encore plus performants

À l’origine, la pérovskite est un minerai découvert dans les montagnes de l’Oural il y a plus d’un siècle. Aujourd’hui, la pérovskite est utilisée comme conducteur dans certains tests de panneaux solaires. En effet, elle constituerait un meilleur conducteur que le silicium, utilisé dans la majorité des panneaux solaires actuels. La pérovskite serait donc :

Malgré toutes ces promesses, la pérovskite n’est pas encore un matériau que vous pourrez trouver dans n’importe quel kit solaire. En effet, ces panneaux solaires nouvelle génération sont encore en phase de développement, notamment pour améliorer leur résistance dans le temps à l’humidité, la chaleur ou même la lumière.

Comment choisir parmi les panneaux solaires nouvelle génération?

Vous l’aurez compris : les panneaux solaires nouvelle génération désignent de nombreuses technologies. Nombre d’entre elles sont encore en phase de développement, et devront attendre de faire leurs preuves avant d’être installées chez vous !

Malgré toutes leurs promesses technologiques, ne vous tournez pas à tout prix vers les panneaux solaires nouvelle génération. Les panneaux solaires classiques augmentent eux aussi leur puissance et leur rendement régulièrement. Aujourd’hui, on trouve des panneaux d’une puissance de 425 Wc !

Vous pouvez également vous tourner vers un kit de panneaux solaires hybrides, capables de produire à la fois de l’électricité et de la chaleur, notamment si vous souhaitez optimiser vos investissements.

Enfin, que ce soit pour des installations classiques ou des panneaux solaires innovants[1] , pensez à vérifier leurs garanties, ou encore leur éligibilité aux différentes aides financières. Les tuiles solaires, par exemple, sont bel et bien concernées par la TVA à 10 %, la prime à l’autoconsommation solaire, ou encore l’Obligation d’Achat.

Quelles innovations attendre après 2024 en matière de panneaux solaires nouvelle génération ?

Certaines de ces technologies n’en sont encore qu’à leurs balbutiements. Vous risquez donc d’entendre parler de panneaux solaires bifaciaux, organiques ou en pérovskite dans les années à venir. Ces technologies avancent régulièrement. Des chercheurs de l’Université polytechnique de Hong Kong ont récemment réussi à dépasser les 19 % de rendement avec un panneau solaire organique.

En France, un fabricant a obtenu un financement de l’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie (Ademe) pour développer un tandem pérovskite-silicium qui allierait rendement et durabilité des panneaux solaires

Au-delà de ces nouvelles générations de panneaux solaires, le potentiel du photovoltaïque reste immense, avec :

Mais outre ces avancées technologiques, ce sont également nos usages et les politiques publiques qui permettront à l’énergie solaire de se développer, et de contribuer encore davantage à la transition énergétique.

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