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L'énergie solaire joue un rôle clé dans la réduction des émissions de gaz à effet de serre, mais la production de modules solaires nécessite également de l'énergie et des matières premières. Le traitement du silicium, la production de verre, la fabrication d'aluminium, etc., contribuent à leur empreinte carbone. La part croissante de l'énergie solaire dans le monde et la pression accrue sur les entreprises pour réduire leur empreinte carbone rendent l'impact environnemental des modules solaires plus important que jamais.
Une efficacité plus élevée signifie que les modules solaires peuvent générer plus d'électricité à partir de la même surface. Elle permet également aux fabricants d'utiliser moins de matériaux pour obtenir une puissance donnée. Les deux peuvent contribuer à réduire l'empreinte carbone de l'électricité solaire, bien que l'énergie et les ressources nécessaires à la fabrication des modules soient également importantes.
Les Déclarations Environnementales de Produits révèlent l'empreinte carbone des modules solaires
Les Déclarations Environnementales de Produits (DEP) fournissent des informations vérifiées indépendamment sur l'impact environnemental d'un produit. Elles évaluent les émissions associées aux matières premières, à la fabrication, au transport et au traitement en fin de vie. Cela permet d'évaluer l'empreinte carbone des modules solaires à l'aide de méthodes standardisées.
Selon la DEP de LONGi, vérifiée indépendamment, la production d'un module à contact arrière de 665 Wc génère environ 214 kg d'émissions de CO₂e. Ce chiffre passe à 236 kg de CO₂e en incluant le transport, le traitement en fin de vie et d'autres étapes du cycle de vie. La fabrication et les matières premières représentent donc environ 90 % de l'empreinte carbone totale du module.
La DEP montre également l'origine de ces émissions. La production de cellules solaires représente 59,3 % des émissions de gaz à effet de serre au stade du produit, suivie par le verre à 15,8 % et les cadres en aluminium à 14,6 %. Le module pèse environ 33,2 kg, le verre représentant près de 81 % de son poids. Les cellules solaires, en comparaison, pèsent moins de 0,8 kg mais représentent la plus grande part des émissions de fabrication.
Ces chiffres illustrent pourquoi la consommation de matériaux et l'énergie nécessaires à la fabrication des composants individuels sont importantes pour évaluer les avantages environnementaux d'une efficacité de module plus élevée.
Les modules à plus haute efficacité nécessitent moins de matériaux pour la même puissance
L'efficacité, exprimée en pourcentage, décrit la quantité de lumière solaire atteignant un module solaire qui est convertie en électricité. La puissance indique la quantité d'énergie que le module peut produire dans des conditions de test standard. Plus l'efficacité est élevée, moins un module a besoin de surface pour atteindre une certaine puissance.
La différence devient claire lors de la comparaison de deux modules de même puissance nominale. Un module de 500 Wc avec une efficacité de 20 % nécessite environ 2,5 m² de surface pour générer sa puissance nominale dans des conditions de test standard. Si l'efficacité augmente à 25 %, le module peut fournir les mêmes 500 Wc en utilisant seulement 2,0 m². Autrement dit, les fabricants peuvent obtenir la même puissance avec un module 20 % plus petit. Cela est important car un module plus petit nécessite généralement moins de verre, d'aluminium et d'autres matériaux.
Pour une installation solaire plus grande d'une capacité de 100 kWc, cette différence s'accumule. Comme les deux types de modules fournissent 500 Wc, l'installation nécessiterait 200 modules quelle que soit leur efficacité. Ce qui change, c'est la surface totale nécessaire. Les modules avec une efficacité de 20 % couvriraient environ 500 m², tandis que les modules avec une efficacité de 25 % nécessiteraient seulement 400 m². Cela permet d'économiser 100 m² de surface de module sans réduire la capacité installée.
La réduction de 20 % de la surface des modules crée également des opportunités d'économiser des matériaux lors de la fabrication. Les modules plus petits peuvent nécessiter moins de verre, d'aluminium et de matériau d'encapsulation, ce qui peut réduire les coûts de production et les émissions de carbone associées. Les économies réelles dépendent cependant de la construction du module et des exigences de fabrication de ses cellules solaires.
Une génération d'électricité plus élevée sur la durée de vie peut réduire les émissions de carbone par kWh
L'avantage environnemental d'une efficacité plus élevée dépend également de l'électricité qu'un module génère tout au long de sa durée de vie. L'empreinte carbone du cycle de vie d'un module par kilowattheure montre la quantité de CO₂ émise pour chaque kilowattheure d'électricité qu'il produit sur sa durée de vie.
En juillet 2025, le Centre Commun de Recherche (CCR) de la Commission européenne a proposé une méthode commune pour mesurer l'empreinte carbone des modules solaires. La méthode prend en compte les émissions lors de la fabrication et d'autres étapes de la vie d'un module, ainsi que l'électricité qu'il génère au fil du temps. Le CCR estime que l'empreinte carbone de l'électricité solaire se situe entre 10,8 et 44 g CO₂eq/kWh, en fonction de la manière dont les modules sont fabriqués et de la quantité d'électricité qu'ils produisent sur leur durée de vie.
Les modules à plus haute efficacité peuvent produire plus d'électricité à partir de la même surface. Cela peut réduire leur empreinte carbone par kilowattheure, à condition que l'électricité supplémentaire compense les émissions supplémentaires lors de la production.
Un exemple simple et illustratif montre la différence. Deux modules solaires de même taille ont chacun une empreinte carbone totale sur leur cycle de vie de 240 kg CO₂e. Le premier produit 15 000 kWh d'électricité sur sa durée de vie, ce qui donne 16,0 g CO₂e par kWh. Le second produit 16 500 kWh, réduisant son empreinte carbone à environ 14,5 g CO₂e par kWh. Le second module génère 10 % d'électricité en plus sur sa durée de vie et a une empreinte carbone par kilowattheure environ 9 % plus faible.
La performance sur la durée de vie influence le bénéfice carbone
Bien qu'il s'agisse d'un très bon indicateur, l'efficacité nominale d'un module ne détermine pas à elle seule la quantité d'électricité qu'il produira sur plusieurs décennies. La technologie solaire utilisée, l'ensoleillement local, les températures de fonctionnement et la dégradation influencent tous la production sur la durée de vie.
La technologie à contact arrière de LONGi est conçue pour améliorer la production d'électricité dans différentes conditions de fonctionnement. En plaçant les contacts électriques à l'arrière des cellules solaires, la conception élimine le masquage métallique sur la face avant et permet à davantage de lumière solaire d'atteindre la surface active de la cellule. De plus, la nouvelle architecture 0BB (zéro busbar) dans tous les modules à contact arrière HPBC 2.0 soutient davantage la collecte efficace du courant.
L'ombrage partiel peut également réduire la production d'électricité. Les modules HPBC 2.0 de LONGi utilisent la technologie Shading Optimizer pour limiter les pertes de puissance lorsque certaines parties d'un module sont ombragées. Dans des tests comparatifs réalisés par CPVT, le Hi-MO X10 a enregistré une perte de puissance de 10,2 %, contre 36,5 % pour le module de référence TOPCon dans les conditions d'ombrage testées.
Un autre facteur important est la dégradation, qui décrit la diminution progressive de la puissance de sortie d'un module à mesure qu'il vieillit. Les modules à contact arrière de LONGi couverts par la DEP bénéficient d'une garantie de performance de puissance de 30 ans. Elle spécifie une perte maximale de 1 % la première année et une dégradation annuelle ultérieure ne dépassant pas 0,35 %. À 30 ans, la puissance conservée garantie est de 88,85 % de la puissance nominale d'origine.
Ensemble, ces caractéristiques peuvent aider à maintenir une production d'électricité élevée tout au long de la durée de vie du module. Elles soutiennent également sa performance environnementale car une production d'électricité plus élevée sur la durée de vie peut réduire l'empreinte carbone par kilowattheure.
La performance environnementale des modules solaires deviendra de plus en plus importante à mesure que l'énergie solaire se développera dans le monde. Une efficacité plus élevée peut aider les fabricants à utiliser les ressources plus efficacement et à améliorer le bilan carbone de l'électricité solaire. Le développement continu de la technologie à contact arrière par LONGi démontre le rôle que l'innovation des modules peut jouer dans la réduction de l'impact environnemental de l'énergie solaire sur sa durée de vie.
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