Cellules solaires pérovskites : l’avenir de la production d’énergie dans l’espace !

Cellules solaires pérovskites : l’avenir de la production d’énergie dans l’espace !

L'espace joue un rôle crucial dans la vie sur Terre. Il permet de fluidifier la vie quotidienne grâce aux satellites GPS, météo et télévision. Cependant, ces satellites dépendent d’une source d’énergie fiable pour fonctionner et sont principalement alimentés par des cellules solaires. Les voyages spatiaux et les missions terrestres dépendent fortement de l’approvisionnement en électricité. Cependant, le rayonnement spatial constitue une menace importante pour les cellules solaires en provoquant des défauts microscopiques dans le réseau semi-conducteur. Dans ce contexte, un jeune groupe de l'Université de Potsdam développe des cellules solaires flexibles fabriquées à partir du matériau innovant pérovskite, qui peut se réparer tout seul.

La particularité des cellules solaires à pérovskite est qu'après un dommage, les défauts du réseau « guérissent » automatiquement grâce aux ions mobiles présents dans le réseau flexible. Cette nouvelle propriété pourrait révolutionner l’utilisation des cellules solaires dans l’espace et fournir une source d’énergie stable pour les futures missions. Lors du développement de cette technologie, l’accent n’est pas seulement mis sur les applications dans l’espace, mais également sur son efficacité sur Terre. Les cellules solaires à pérovskite dépassent déjà l'efficacité des cellules solaires au silicium traditionnelles et offrent des avantages remarquables : elles sont plus fines, plus légères et ont une empreinte carbone plus faible.

L'avenir de l'énergie solaire

Les possibilités d'utilisation de cellules solaires à pérovskite sont prometteuses. Des films à énergie solaire pourraient être déployés dans l’espace pour produire de l’énergie pour les astronautes de la Station spatiale internationale et pour les futures villes sur la Lune ou sur Mars. Cette innovation pourrait réduire considérablement le poids et les coûts de lancement des missions spatiales. Des concepts sont également développés qui permettent de transférer de l'énergie vers la Terre via des micro-ondes, ce qui augmente encore le potentiel des cellules solaires dans l'espace.

Parallèlement aux développements dans l’espace, l’énergie solaire sur Terre a considérablement augmenté ces dernières années. Selon un rapport d’Utopia, l’énergie solaire est devenue la forme d’énergie la moins chère au monde. Des étapes importantes ont été franchies rien qu'en Allemagne début 2023. Le dépassement de la barre des 100 GW, un nouveau record d'injection de 45 GW le 18 mars et plus de cinq millions d'installations solaires sont des points d'un grand intérêt. Cependant, le développement de l’énergie solaire ne s’est pas toujours fait sans revers. Après une phase de stagnation entre 2013 et 2018, déclenchée par des coupes budgétaires, l’expansion a repris de la vitesse sous la direction du ministre fédéral de l’Économie, Robert Habeck.

Avancées et défis technologiques

Une baisse significative du coût de production de l'énergie solaire – de 50 cents en 2000 à moins de quatre cents aujourd'hui – a encore stimulé le marché. Une part importante de 38 % de l’énergie solaire allemande provient des foyers. Il convient particulièrement de noter la croissance continue des systèmes solaires sur balcon, qui ne contribuent actuellement qu'à un peu moins de 1 % de l'électricité totale. Les critiques mettent toutefois en garde contre une éventuelle surproduction les jours ensoleillés et venteux, qui pourrait entraîner des prix de l’électricité négatifs.

La rémunération fixée par l'État pour les exploitants d'installations solaires et éoliennes a entraîné des coûts de 18,5 milliards d'euros en 2024. Alors que les rémunérations élevées s'appliquent principalement aux systèmes plus anciens, la nécessité d'étendre le stockage d'électricité et le réseau électrique européen est reconnue afin de gérer efficacement la production croissante d'énergie solaire. L'Allemagne reste un pays leader en matière de recherche solaire, l'Institut Fraunhofer jouant un rôle central. Il est déjà clair que les cellules solaires à pérovskite pourraient ouvrir la voie à une nouvelle ère dans l’histoire de l’énergie solaire car elles sont rentables et efficaces.

Par ailleurs, des travaux de recherche sur de nouvelles applications de l'énergie solaire sont en cours. Des solutions innovantes sont prévues pour intégrer des cellules solaires dans les rues, les pistes cyclables et même dans les vitres. Compte tenu de ces évolutions radicales, l’énergie solaire est à l’aube de nouveaux sommets et de nouveaux défis, tant dans l’espace que sur Terre, avec la promesse d’améliorer durablement les approvisionnements énergétiques mondiaux.