Pour faire simple
Les modules PV ne contiennent pas de terres rares. Seuls quelques métaux utilisés dont les ressources sont limitées (argent, indium) nécessiteront une adaptation des technologies industrielles à long terme, mais la rareté des matériaux n’est pas un verrou pour le déploiement du photovoltaïque à grande échelle.
Pour aller plus loin
Les terres rares constituent un ensemble d’éléments du tableau périodique qui ne sont pas tous… rares [1] ! Quoi qu’il en soit, aucun de ces éléments n’est utilisé dans les technologies photovoltaïques actuelles.
Les modules PV utilisent-ils d’autres éléments critiques, c’est-à-dire dont la disponibilité peut poser problème ?
Les modules en silicium (96% du marché en 2021) utilisent actuellement deux métaux disponibles en quantité limitée : l’argent (ag) et l’indium (in). le bismuth (bi) est également envisagé pour remplacer le plomb (pb) dans les contacts (soudures). Des solutions technologiques existent pour limiter voire éviter l’usage de ces éléments, afin de permettre un développement industriel du photovoltaïque à l’échelle de plusieurs tw par an [2]. Les contraintes imposées par les ressources disponibles pour ces métaux vont donc obliger l’industrie à adapter ses technologies, mais aucun verrou n’est attendu.
Pour ce qui est du silicum utilisé pour la fabrication, sa quantité a diminué de 16 g/W en 2004 à 3 g/W en 2020 [3].
Les technologies couches minces actuellement sur le marché (moins de 4 % en 2021) reposent sur l’utilisation de plusieurs métaux rares [4] : le tellure (Te) pour la filière CdTe, et l’indium (In) et le gallium (Ga) pour la filière CIGS. Dans les deux cas, le développement actuel n’est pas limité par la disponibilité des ressources à court et moyen terme. Par exemple, les ressources et les technologies actuelles permettent un déploiement à l’échelle de 100 GW par an pour les filières CdTe et CIGS [5,6], voire à l’échelle du TW avec de nouvelles ruptures technologiques [6].
En conclusion, le développement du solaire photovoltaïque n’est pas limité par la disponibilité des ressources en matériaux.
Sources
- Terres rares, énergies renouvelables et stockage d’énergie, fiche technique de l’ADEME. [Lien]
- Energy Environ. Sci., 2021, 14, 5587. [Lien]
- Photovoltaics Report, Fraunhofer ISE, 27/07/2021. [Lien]
- The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions, IEA, World Energy Outlook Special Report, mai 2021. [Lien]
- V. Fthenakis et al., Sustainability evaluation of CdTe PV: An update, Renewable and Sustainable Energy Reviews 123, 109776 (2020). [Lien]
- Indium Availability for CIGS thin-film solar cells (2021). [Lien]