Un silicium moins pur, mais aussi moins cher. C’est ce que prépare le Commissariat à l’énergie atomique (CEA), qui vise une baisse de 25% sur les coûts des systèmes photovoltaïques. A l’heure où tous les grands fabricants de panneaux cherchent à réduire leurs coûts de production, il travaille sur un silicium dont le temps de purification serait divisé par deux pour faire passer le prix à environ 25 euros le kilo, contre plus de 100 euros le kilo aujourd’hui.
La chute des cours du silicium ces derniers mois et le développement des technologies à couche mince – plus économes en silicium – ont déjà fait baisser le coût des panneaux PV. Tous les leaders mondiaux du solaire serrent les prix : l’américain First Solar a ainsi annoncé, en février dernier, être passé sous la barre de 1 dollar par watt, à 0,98 dollar exactement, un record mondial !
Et début mars, le prix du panneau en silicium sur le marché international pour les grosses commandes était tombé à moins de deux dollars par watt.
Mais il est possible de faire beaucoup mieux, selon le CEA, grâce à un silicium moins pur, et donc moins cher à fabriquer. Aujourd’hui, le silicium utilisé par l’industrie solaire est généralement le même que celui produit pour l’industrie électronique, avec un niveau de purification très élevé. C’est ce qui permet d’obtenir un rendement important, pouvant grimper jusqu’à 20%, selon le record établi par l’américain SunPower. Mais il est cher et en outre les procédés chimiques nécessaires pour le fabriquer sont assez gourmands en énergie, et donc émetteurs de gaz à effet de serre.
La solution expérimentée depuis 2007 par le laboratoire d’innovation pour les technologies des énergies nouvelles et les nanomatériaux (Liten) du CEA consiste à purifier « juste ce qu’il faut » par voie métallurgique un silicium bon marché employé pour les alliages métalliques ou obtenir des colles silicones.
Baptisé Photosil, le projet consiste à éliminer certaines impuretés, notamment le bore par une torche à plasma. Le résultat obtenu est un silicium adapté au photovoltaïque avec des rendements de conversion de plus de 15% (le seuil pour être viable économiquement se situant à 14%).
La technologie Photosil devrait passer en phase d’industrialisation très prochainement, selon le CEA.