Cela peut sembler paradoxal, mais les panneaux photovoltaïques n’apprécient pas vraiment les grandes chaleurs. Si les phénomènes de canicules se multiplient, cela pourrait avoir un impact non négligeable sur la production d’électricité solaire dans le monde.
Car si le rayonnement solaire fait fonctionner les panneaux, la chaleur détériore leurs performances et il est difficile de les refroidir. L’explication simple est que plus la température est élevée, plus les photons traversent les cellules photovoltaïques arrachant au passage des électrons aux atomes de silicium et réduisant la production d’électricité.
Sous des températures ambiantes de 35 degrés, les cellules peuvent atteindre 80 degrés en surface et perdre jusque 30% de leur rendement. Un panneau photovoltaïque dont la température de surface dépasse 25 degrés perd 0,45% de rendement par degré supplémentaire. Et les rendements des panneaux solaires atteignent déjà difficilement les 20%. Ainsi, lors du pic de consommation d’été, en pleine canicule, du 24 juillet, le parc solaire français, d’une puissance théorique maximale de 8.612 MWh n’a pu produire que 6.100 MWh.
Dans une étude publiée sur la plateforme arXiv, deux chercheurs du prestigieux Massachussets institute of technology (MIT), Ian Peters et Tonio Buonassisi, vont plus loin et montrent que la productivité des panneaux solaires baissera partout dans le monde dans les prochaines années et les prochaines décennies. Ce qui ne va pas faciliter le fonctionnement des réseaux électriques et la planification des capacités à installer pour répondre aux besoins.
Pour évaluer l’incidence globale du réchauffement climatique sur la production d’énergie solaire, les chercheurs du MIT se sont basés sur un scénario du GIEC dans lequel les émissions atteignent leur pic en 2040. Ils ont modélisé les effets d’un réchauffement global de 1,8 degré à l’échelle de la planète. D’après leurs calculs, le rendement des panneaux photovoltaïques devrait chuter en moyenne de 15 kWh par kW installé. Les États-Unis, l’Afrique australe et l’Asie centrale seraient les zones géographiques les plus affectées avec des baisses pouvant aller jusqu’à 50 kWh (Voir la carte ci-dessus).
Toutes ces prévisions ne tiennent pas compte, par définition, d’éventuelles avancées technologiques améliorant le rendement des panneaux photovoltaïques. «Une percée dans les sciences des matériaux pourraient modifier considérablement la sensibilité des cellules photovoltaïques à la température», écrivent Ian Peters et Tonio Buonassisi. Faut-il encore qu’elle se produise…
