1
00:00:00,000 --> 00:00:03,400
On t’a dit mille fois « le solaire c’est l’énergie du futur, il faut s’y mettre ! »

2
00:00:03,400 --> 00:00:05,160
Donc déjà premièrement c’est VRAI.

3
00:00:05,160 --> 00:00:09,160
Mais je parie que personne n’a jamais pris le temps de t’expliquer à quel point c’est STYLÉ.

4
00:00:09,160 --> 00:00:09,960
Bah c’est parti.

5
00:00:12,880 --> 00:00:16,360
Comment faire de l’électricité à partir de la lumière ? 

6
00:00:16,360 --> 00:00:20,640
Une cellule photovoltaïque classique c’est 2 couches de matériau l’une sur l’autre,

7
00:00:20,640 --> 00:00:22,000
par exemple du silicium. 

8
00:00:22,000 --> 00:00:23,880
On va doper ce matériau. 

9
00:00:23,880 --> 00:00:29,200
C’est-à-dire qu’on ajoute des atomes de Phosphore, qui ont plus d’électrons que le silicium, à la première couche

10
00:00:29,200 --> 00:00:30,400
on dit qu‘elle est dopée N.

11
00:00:30,400 --> 00:00:36,120
Et des atomes de Bore, qui ont moins d’électrons que le silicium, à la deuxième couche ; on dit qu’elle est dopée P

12
00:00:36,120 --> 00:00:40,840
Et la jonction de ces couches, attention suspense, on l’appelle jonction PN.

13
00:00:41,200 --> 00:00:46,040
En gros, ici il y a trop d’électrons, et ici il n’y en a pas assez, il y a des « trous ».

14
00:00:46,080 --> 00:00:48,080
Ça ressemble quand même très fort à une pile.

15
00:00:48,160 --> 00:00:53,840
Et effectivement au niveau de la jonction PN, la zone active de la cellule, il y a un champ électrique qui se crée

16
00:00:53,920 --> 00:00:57,160
et qui provoque une différence de potentiel entre les deux zones.

17
00:00:57,600 --> 00:01:01,040
Maintenant on branche un circuit sur la cellule et on l’expose au soleil. 

18
00:01:01,040 --> 00:01:04,120
Quand les photons viennent frapper cette cellule, ils transmettent leur énergie, 

19
00:01:04,120 --> 00:01:07,720
ce qui agite les électrons qui circulent d’une couche à l’autre pour trouver un trou 

20
00:01:07,720 --> 00:01:11,600
et Tadaaa ! On a créé de l’électricité à partir de la lumière.

21
00:01:11,880 --> 00:01:16,720
Les cellules sont ensuite assemblées en modules, regroupés en panneaux, simples ou double faces

22
00:01:16,720 --> 00:01:22,000
Pour la petite histoire, l’effet photovoltaïque a été découvert en France en 1839 par Edmond Becquerel

23
00:01:22,000 --> 00:01:24,520
qui s’intéressait aux matériaux semi-conducteurs. 

24
00:01:24,520 --> 00:01:29,360
Ça veut dire qu’ils ont des propriétés électriques et optoélectroniques à mi-chemin entre un métal et un isolant.

25
00:01:29,360 --> 00:01:32,680
Le silicium est le matériau de base des cellules photovoltaïques

26
00:01:32,680 --> 00:01:37,520
C’est un semi-conducteur. Et c’est le deuxième élément le plus abondant dans la croute terrestre après… 

27
00:01:37,520 --> 00:01:38,640
l’oxygène ! 

28
00:01:38,640 --> 00:01:40,320
Autant dire qu’on n’est pas près d’en manquer…

29
00:01:40,320 --> 00:01:42,760
Mais est-ce que c’est avantageux de construire un panneau ?

30
00:01:42,760 --> 00:01:46,920
Rémi De Bettignies, qui travaille sur le photovoltaïque au CEA depuis 2005, nous répond.

31
00:01:46,920 --> 00:01:53,760
Un panneau photovoltaïque, c’est simple et réfléchi,  c'est essentiellement du verre, du silicium, du métal et un peu de plastique pour l’encapsulation.

32
00:01:53,760 --> 00:01:57,400
L’énergie qu’on dépense à le produire, on l’a remboursée en un an d’utilisation.

33
00:01:57,400 --> 00:02:01,120
Après 25 ou 30 ans d'utilisation, le module photovoltaïque est recyclé

34
00:02:01,120 --> 00:02:05,480
on vient séparer le verre, le silicium, le métal, ce qui fait un coût très faible pour la planète.

35
00:02:05,480 --> 00:02:10,440
C’est si doux à entendre ! Mais bien sûr il faut encore répondre à la question : est-ce que ça marche bien ? 

36
00:02:10,440 --> 00:02:15,160
Parce que, c’est pas pour vous mettre la pression, mais on n’a bientôt plus de batterie donc va falloir qu’on trouve comment la recharger,

37
00:02:15,160 --> 00:02:17,800
et OUI, c’est une métaphore pour notre société ! 

38
00:02:17,800 --> 00:02:22,920
Le soleil est une source d’énergie inépuisable, donc on n’est pas les premiers à se poser la question.

39
00:02:23,120 --> 00:02:26,720
L’utilisation de la lumière du soleil comme énergie thermique remonte à l’Antiquité.

40
00:02:26,920 --> 00:02:29,120
Par exemple pour chauffer directement de l’eau,

41
00:02:29,400 --> 00:02:35,720
ce qu’on fait encore aujourd’hui, en Espagne ou au Maroc quand on parle de techniques « solaires thermiques à concentration ». 

42
00:02:35,720 --> 00:02:42,240
On utilise des miroirs qui concentrent les rayons du soleil sur un tube contenant de l’huile portée à haute température, 

43
00:02:42,240 --> 00:02:46,480
qui va chauffer de l’eau, créer de la vapeur et permettre de faire tourner des turbines.

44
00:02:46,600 --> 00:02:53,240
Pour le solaire photovoltaïque qui utilise des panneaux solaires en silicium, les premières applications ont été développées pour les missions spatiales

45
00:02:53,240 --> 00:02:57,040
vu qu’il n’y a pas de station-service dans l’espace ni sur la Lune…

46
00:02:57,200 --> 00:03:03,640
Au départ on avait des petites cellules photovoltaïques rondes maintenant on sait les faire grandes et carrées, jusqu’à 20cm de côté.

47
00:03:03,640 --> 00:03:08,240
On connaît également le taux de conversion du silicium. Le maximum théorique c’est 35%

48
00:03:08,240 --> 00:03:14,440
mais comme ça chauffe il y a des pertes d’énergie, donc on se retrouve avec un rendement maximum en pratique de 25%. 

49
00:03:14,440 --> 00:03:17,800
Et ce rendement on l’atteint grâce aux cellules dites « hétérojonction ». 

50
00:03:17,960 --> 00:03:24,280
On empile des couches de semi-conducteurs aux atomes réguliers et irréguliers, ce qui favorise la circulation des électrons.

51
00:03:24,280 --> 00:03:28,440
On fait aussi des panneaux bi-faciaux, qui captent les photons réfléchis par le sol.

52
00:03:28,440 --> 00:03:33,080
Ces cellules sont plus efficaces et moins coûteuses à produire : que des avantages ! 

53
00:03:33,080 --> 00:03:40,040
Mais c’est pas tout ! On a également développé un composé métalo-organique, souple qu’on peut déposer avec une imprimante jet d’encre.

54
00:03:40,040 --> 00:03:44,720
Ce composé à base de Perovskite capte une longueur d’onde différente du silicium.

55
00:03:44,720 --> 00:03:49,040
En les superposant on obtient une cellule dite « tandem » avec un meilleur rendement.

56
00:03:49,040 --> 00:03:51,560
On peut même envisager des multi-tandem, aujourd'hui.

57
00:03:51,560 --> 00:03:55,480
Les rendements s'améliorant, on réfléchit à intégrer le PV de partout

58
00:03:55,480 --> 00:03:58,840
Sur un toît de camion, de voiture et de bâtiment bien sûr.

59
00:03:58,840 --> 00:04:04,280
D'autre part les grandes centrales solaires aujourd'hui sont équivalentes en production électrique à une tranche de centrale nucléaire

60
00:04:04,280 --> 00:04:08,960
La solution énergétique du futur passe par ce qu’on appelle le « mix énergétique » 

61
00:04:09,320 --> 00:04:12,320
et le solaire photovoltaïque joue un rôle de premier plan.

62
00:04:12,320 --> 00:04:14,840
Le soleil, c’est notre batterie éternelle

63
00:04:14,840 --> 00:04:19,640
et grâce à ces nouveaux panneaux plus performants, peu coûteux à produire et respectueux de l’environnement

64
00:04:19,640 --> 00:04:22,600
notre Smartphone, là, il respire.