Croissance annuelle composée de 37 % ! La capacité de production des modules CdTe s'accélère et approche les 100 GW.

Source : Beijing Renhe Thai Fund Management Co., Ltd.

Dans un article prospectif publié dans la revue Joule, une équipe de chercheurs américains a décrit les efforts techniques et logistiques nécessaires pour atteindre une capacité de production mondiale annuelle de 100 gigawatts (GW) pour les cellules photovoltaïques au tellurure de cadmium (CdTe) d'ici 2030. Des chercheurs du Consortium d'accélérateurs CdTe du Département de l'Énergie des États-Unis (DOE) – représentant les milieux universitaires, industriels et de la recherche – ont publié cette perspective dans Joule, explorant les possibilités d'augmenter la capacité de production mondiale de cellules photovoltaïques CdTe à 100 GW par an d'ici 2030.

« Bien que les cellules photovoltaïques CdTe affichent déjà de bonnes performances sur le marché, notre étude démontre un potentiel de croissance important. Nos travaux ouvrent la voie à de futures améliorations de performance et à l’expansion du marché », a déclaré Michael Heben, co-auteur de l’article.

L'analyse, intitulée « Feuille de route pour une production de 100 GWc : défis scientifiques et liés à la chaîne d'approvisionnement pour le photovoltaïque au tellurure de cadmium », évalue l'évolution de la chaîne d'approvisionnement et des technologies. Elle prend également en compte l'impact des politiques publiques et les taux de croissance récents des capacités de production de CdTe pour établir ses perspectives.

L'article souligne que le déploiement du CdTe a connu une croissance disproportionnée aux États-Unis et sur le marché américain des centrales électriques à grande échelle, grâce à une combinaison de politiques et de technologies. Il précise également que, grâce aux progrès de la recherche, du développement et de la fabrication, le coût et les performances des modules CdTe n'ont cessé de s'améliorer. La capacité de production mondiale totale de cellules photovoltaïques CdTe a connu une croissance annuelle composée (TCAC) de 37 % depuis 2017. Les projections des chercheurs suggèrent qu’«il devrait être possible d’atteindre une capacité de production annuelle de 100 GWc d’ici 2030».

L'étude confirme en outre que L'approvisionnement en tellure, un sous-produit de l'exploitation minière, ne devrait pas constituer un facteur limitant pour l'augmentation de la production de CdTe. Les chercheurs ont noté que First Solar, un fabricant américain de modules, a déjà annoncé des plans d'expansion de capacité pour 2026 supérieurs de 25 % aux limites de capacité prévues précédemment.

« Auparavant, la production de tellure était peu incitative. On croit souvent, à tort, que sa faible production actuelle constitue un obstacle majeur. Or, l’augmentation de la production de tellure permettra d’accroître significativement celle de CdTe grâce à l’amélioration des dispositifs, ce qui favorisera son développement », explique Matthew Reese, auteur principal de l’étude.

Concernant la capacité à concurrencer les produits conventionnels à base de silicium dans le secteur des centrales électriques, l'étude met en évidence la rentabilité, la fiabilité, la prévisibilité et les performances supérieures du CdTe dans les climats chauds et humides, tout en soulignant son potentiel important en matière de recherche et développement de dispositifs.

Heben a ajouté, concernant les recherches visant à améliorer l'efficacité de conversion énergétique des modules, à réduire la consommation de tellure et à optimiser les performances bifaciales : « Les axes que nous mettons en avant renforceront la compétitivité du CdTe à mesure que les gains d'efficacité se concrétiseront. » L'étude souligne également que le procédé de fabrication du CdTe « s'appuie sur une chaîne d'approvisionnement nationale », le rendant « moins sensible aux restrictions à l'importation tout en contribuant à la sécurité énergétique nationale ». Les participants à l'étude proviennent de l'Université de Toledo, du Laboratoire national des énergies renouvelables (NREL) du Département de l'Énergie des États-Unis, de l'Université des sciences et technologies du Missouri, de l'Université d'État du Colorado, des Laboratoires Sivananthan et de First Solar.

Pour l'avenir, des recherches fondamentales et appliquées visant à améliorer les performances des dispositifs et modules CdTe fabricables sont en cours dans le cadre du CdTe Accelerator Consortium, financé par le département américain de l'Énergie.