Les systèmes photovoltaïques continuent de se développer plus rapidement que toute autre source d'énergie renouvelable grâce à leur capacité à récolter durablement, énergie propre et peu coûteuse du soleil. Les capacités photovoltaïques nouvellement installées en Europe ont augmenté de 31 % en glissement annuel et ont atteint 9,2 GW en 2017, selon les perspectives du marché mondial 2018-2022 de SolarPower Europe. « Si l'Europe adopte pleinement l'argument commercial séduisant du solaire à faible coût, en 2022, le marché pourrait atteindre 39,1 GW."

En outre, les récents progrès dans les solutions de stockage d'énergie ont stimulé la croissance des installations de systèmes de batteries connectées au PV. Avec une augmentation si rapide du déploiement de la technologie de l'énergie solaire, la production de déchets comme les panneaux photovoltaïques déclassés augmentera également. L'Agence internationale des énergies renouvelables estime que les déchets de panneaux photovoltaïques représenteront entre 1,7 et 8 millions de t d'ici 2030 et 60-78 millions de t d'ici 2050, cumulativement. Le projet CIRCUSOL, financé par l'UE, s'attaque à ce défi en développant et en démontrant des modèles commerciaux de système produit-service (PSS) pour le secteur de l'énergie solaire.

PSS, qui se concentre sur la vente de services et de performances plutôt que de produits, est généralement considérée comme un moyen de réaliser une économie circulaire, dans laquelle l'activité économique est découplée de la consommation de ressources et les déchets sont minimisés. Le site du projet explique :« Aujourd'hui, par défaut, un fournisseur vend de nouveaux panneaux photovoltaïques et batteries à un utilisateur. L'utilisateur gère ensuite la production et le stockage de l'énergie solaire. Lorsque leur durée d'utilisation sur le site atteint la fin, les PV/batteries entrent dans le flux de déchets et sont recyclés ou éliminés. » Il ajoute :« Dans un modèle PSS envisagé par CIRCUSOL, un fournisseur fournit la production et le stockage d'énergie solaire à un utilisateur en tant que service. Le PV et les batteries sont installés sur le site de l'utilisateur, mais le fournisseur reste propriétaire et responsable de leur fonctionnement optimal. Lorsque leur durée d'utilisation sur le site atteint la fin, le fournisseur les reprend et décide s'ils peuvent avoir une seconde vie et être installés ailleurs, ou doit être envoyé au recyclage."

Les défis du recyclage photovoltaïque

Une équipe de chercheurs soutenue par CIRCUSOL et PVMINDS, un autre projet financé par l'UE, a examiné les enjeux liés au recyclage du PV, réparation ou remise à neuf de modules PV déclassés ou dégradés et leur remise en service (modules PV de seconde vie). L'étude a été publiée dans la revue "Progress in Photovoltaics". Il souligne le « considérable savoir-faire technologique et opérationnel en matière de gestion PV EoL [fin de vie] qui existe déjà et évolue continuellement sur les marchés photovoltaïques matures ». L'étude ajoute :« D'un autre côté, La R&D dans la réparation/la remise à neuf des modules PV déclassés et/ou défaillants reste rare, et les meilleures pratiques et services commerciaux pour les tests de fiabilité/recertification et l'échange de modules photovoltaïques de seconde vie ne sont ni standardisés ni consolidés dans un PSS ou un modèle commercial."

Le projet en cours CIRCUSOL (Circular business models for the solar power industry) validera des modèles de services solaires circulaires en Belgique, France et Suisse avec cinq grands démonstrateurs dans le résidentiel, segments de marché commercial et utilitaire. Le projet PVMINDS (rendement énergétique du module PV ascendant et modèle de fiabilité intégré pour l'optimisation de la conception spécifique au site) devrait se terminer en 2020. Il développe un modèle de fiabilité ascendant pour certains modes de défaillance/dégradation PV. La fiabilité des modules photovoltaïques est cruciale pour la prévisibilité du rendement énergétique et la réduction ultérieure des coûts d'électricité.