Le Dr. Pierre Verlinden travaille depuis 40 ans au développement du photovoltaïque, avec “un pied dans la recherche et un pied dans l’industrie” : titulaire d’un PhD de l’Université de Louvain, il a été le directeur de la R&D chez SunPower aux États-Unis, avant de rejoindre Origin Energy, puis Solar Systems en Australie. Il est le fondateur de Amrock Pty Ltd, et a été pendant six ans Chief Scientist chez le n°3 mondial, le chinois Trina Solar. Le Dr Verlinden enseigne aujourd’hui à l’Université de Canton, conseille de nombreuses entreprises et start-ups et travaille à titre bénévole à l’organisation de congrès sur le photovoltaïque. Il nous explique le rôle central que le photovoltaïque est appelé à jouer dans l’alimentation en énergies renouvelables de la planète entière — rien que ça.

Vous avez reçu le Prix Becquerel en 2019 : que signifie ce prix pour vous ? Que représente la figure d’Edmond Becquerel dans votre travail ?

Ce prix est l’un des deux prix les plus importants au monde (avec le William Cherry Award, dont le Dr Verlinden a été récipiendaire en 2016 ndlr) qui récompensent les personnes ayant participé au développement du photovoltaïque. C’est un prix d’une très grande importance honorifique, que j’ai été étonné de recevoir. Je l’ai reçu avec beaucoup d’humilité : il est aussi pour tous les gens d’excellente qualité avec qui j’ai eu la chance de travailler.

Quant à Edmond Becquerel, c’est une image importante dans le photovoltaïque. Son histoire démontre la longue route de l’utopie : Becquerel n’avait aucune idée que sa découverte allait être un jour utilisée pour alimenter en électricité la planète entière. C’est l’objectif auquel nous travaillons : pour limiter l’augmentation de la température à 2°C, il faut que toute la planète soit alimentée en énergies renouvelables. Quand on regarde ce qu’a fait Becquerel, on se rend compte de l’incroyable progrès qu’il a fallu pour réaliser cette utopie.

Votre carrière s’est déroulée entre le monde de la recherche et celui de l’industrie. Comment ces deux univers dialoguent-ils ?

J’ai commencé ma carrière dans le milieu académique, d’abord en recherche puis en tant que professeur d’université. Ensuite j’ai quitté l’université car je trouvais que ça allait trop lentement, et je suis parti aux États-Unis fonder SunPower. J’ai toujours fait de la recherche au sein de l’industrie. Maintenant je reviens plus vers l’université, je donne des cours et j’aide des start-ups qui démarrent.

En réalité, les deux sont importants et vont ensemble : on ne peut pas développer une technologie rien qu’avec l’industrie, qui n’a pas le temps de se pencher sur des problèmes fondamentaux pour améliorer les rendements. Mais l’industrie, elle, est très importante pour le déploiement de la technologie. Sans elle, nous en serions encore à des panneaux qui coûtent 100 dollars du watt, plutôt que 25 centimes aujourd’hui. Bref, entre les deux mon coeur balance !

Sur quoi portent vos travaux ?

J’ai travaillé pratiquement toute ma vie sur le silicium cristallin et me suis concentré sur l’amélioration des rendements. Au début de ma carrière, on pensait que ça n’avait pas d’importance : ce qui comptait c’était le prix. Or pour moi le plus important c’était les hauts rendements, car ensuite il y a toujours un moyen de réduire les coûts, mais l’inverse n’est pas vrai. J’ai donc travaillé dans les cellules à très haut rendement, surtout les cellules IBC (Interdigitated Back Contact) dont tous les contacts sont sur la face arrière : c’est ce que j’ai développé à l’université et mis en place chez SunPower. Aujourd’hui, c’est la cellule commerciale la plus performante au monde. J’ai ensuite travaillé sur des systèmes de concentration avec des cellules multi-jonctions qui permettaient de hauts rendements, mais ça n’a pas démarré du point de vue commercial. Je suis donc retourné au silicium cristallin, j’ai appris aux gens à faire des cellules IBC en Belgique, en Chine, en Australie, en Allemagne. Beaucoup de mon activité s’est tournée vers les cellules PERC (Passivated Emitter und Rear Cell), les plus commercialisées au monde — elles représentent 90 à 95% du marché. 

Dans les années 1970, le rendement des cellules commerciales était de 10 à 12 % ; aujourd’hui il est de 22 à 23 %. Les progrès ont été particulièrement fulgurants au cours des dix dernières années, essentiellement grâce à l’amélioration des modèles mathématiques, la compréhension des phénomènes physiques dans la cellule et le développement d’outils de caractérisation, tels que la photoluminescence. Et puis il y a eu l’automatisation de l’industrie. Tout cela fait que les rendements ont augmenté.

Quel rôle doit jouer le photovoltaïque dans la transition énergétique ?

Un rôle central : il n’y a pas de source d’énergie qui puisse entrer en compétition avec le solaire. Il est disponible partout, et de manière relativement uniforme : il y a une différence de facteur 2 entre l’Australie et le Nord de l’Allemagne, ce n’est pas énorme. C’est une énergie disponible de manière très fiable, dont on peut simuler la production à court et long terme. C’est aussi l’une des moins chères, avec le vent. Dans les projections faites par tous les acteurs de l’énergie, le solaire représentera les deux tiers de la production d’énergie mondiale. Pour passer à 100% de renouvelable, il faudra aussi une totale électrification de l’économie énergétique, c’est-à-dire de tous les transports et de tous les processus industriels.

En 2050, on estime qu’on aura besoin de 70 térawatts de puissance photovoltaïque, ce qui représente à peu près 100 fois ce qu’on a installé jusqu’à présent. La production annuelle doit donc augmenter par un facteur de 20 ou 30. C’est possible : en moyenne, la production mondiale de photovoltaïque a doublé tous les trois ans depuis 40 ans. Si on continue comme ça, on arrive à 2 ou 3 térawatts au milieu des années 2030. Je passe mon temps à convaincre les gens de l’urgence de déployer des panneaux solaires sur tous les toits. Si moi je peux le faire, l’État peut le faire. Je suis étonné par l’énergie que les gens mettent à repousser les énergies renouvelables : je me demande de quoi ils ont peur.

Le symposium, initialement prévu le 24 mars 2020, est reporté à une date ultérieure compte tenu de l’épidémie de corona-virus.

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