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Changer la façon dont nous fabriquons les panneaux solaires pourrait réduire leurs émissions de carbone

Par Donna Lu

Cellules solaires pérovskite

Cellules solaires pérovskite produites à l'Université nationale australienne de Canberra

Xinhua / Alamy

Changer la façon dont nous fabriquons les panneaux solaires pourrait réduire leur empreinte carbone, en stimulant l'énergie verte.

Bien que les panneaux solaires soient une source d'énergie renouvelable, leur fabrication a un impact environnemental. Fengqi You de l'Université Cornell de New York et ses collègues ont analysé l'impact environnemental global de deux types de nouveaux panneaux solaires, en les comparant à des panneaux fabriqués avec des plaquettes de silicium cristallin – la norme actuelle de l'industrie.

L'équipe a découvert qu'un nouveau type de panneau solaire constitué de deux couches d'un minéral appelé pérovskite nécessite un apport énergétique total plus petit et entraîne moins d'émissions de carbone. Le panneau, appelé tandem pérovskite-pérovskite, contient deux couches du matériau l'une sur l'autre, chacune optimisée pour absorber une section du spectre électromagnétique.

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Les cellules solaires pérovskite n'existent que depuis une dizaine d'années, et les cellules tandem pérovskite-pérovskite n'ont que quelques années et ne sont pas encore largement disponibles dans le commerce, dit You.

Son équipe a analysé l'empreinte carbone et l'impact environnemental de chaque panneau solaire au cours de sa durée de vie, ainsi que le temps qu'il faudrait à un panneau pour générer la quantité d'énergie nécessaire pour le produire – une mesure connue sous le nom de temps de récupération d'énergie.

Les panneaux de silicium avaient un temps de retour énergétique moyen de 1,52 an, tandis que le temps pour les panneaux tandem pérovskite-pérovskite n'est que de 0,35 an.

Le groupe a également calculé qu'au cours de sa durée de vie, la cellule tandem pérovskite a une émission associée d'environ 10,69 grammes d'équivalent de dioxyde de carbone par kilowattheure d'électricité qu'elle produit, ce qui ne représente que 43,4% des émissions des panneaux solaires en silicium.

Un autre avantage des cellules tandem en pérovskite est qu'elles sont flexibles et peuvent donc être installées sur une variété de surfaces, telles que les voitures ou les vélos, explique You. «Les tandems de pérovskite seront probablement moins chers que le silicium», dit-il, en particulier à l'avenir à mesure que la production augmentera et bénéficiera d'économies d'échelle.

Un inconvénient est que les panneaux en pérovskite ne semblent pas aussi durables que ceux en silicium, bien que leurs composants puissent être facilement recyclés.

Référence du journal: Progrès scientifiques, DOI: 10.1126 / sciadv.abb0055

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