Le coût et l'efficacité des panneaux solaires se sont améliorés ces dernières années et devraient continuer à le faire au cours des prochaines décennies. Par exemple, la réduction de l’épaisseur de la plaquette a permis de limiter les besoins en silicium et en argent.
La poursuite des progrès technologiques au rythme actuel serait suffisante pour rester dans des limites raisonnables et atteindre les 20-80 TWp photovoltaïques jusqu'en 2050.
La demande de verre pourrait encore dépasser la production actuelle de verre flotté. Selon que l'on se base sur des modules à verre simple ou à verre double, la demande actuelle de verre pour le photovoltaïque est du même ordre de grandeur que la production mondiale actuelle de verre flotté, ou dépasse largement la production actuelle. Du point de vue des ressources, cette situation n'est probablement pas critique puisque les réserves de sable pour la fabrication du verre sont abondantes et répandues et que le verre peut également être recyclé, mais elle nécessite certainement une sérieuse expansion des installations de production au cours des dix prochaines années.
La consommation d'argent, quant à elle, pourrait être maintenue aux niveaux actuels.
La substitution de matériaux comme alternative pour réduire la pression sur l’approvisionnement en ressources.
Panneaux photovoltaïques : La substitution de l'argent par le cuivre entraînerait des économies financières directes et réduirait la pénurie de ressources, à condition de ne pas abaisser le rendement.
Exemple : Heliatek, Le photovoltaïque organique (OPV) utilise des matériaux issus du domaine de la chimie organique pour convertir la lumière du soleil en énergie électrique.
Batteries Li-Ion : Les matériaux issus de la biomasse, qui vont des carbones inorganiques multidimensionnels aux biomolécules organiques renouvelables ou aux biopolymères, peuvent contribuer à concevoir des systèmes de « batteries vertes » ou durables. Cependant, leur utilisation massive pourrait soulever des problèmes environnementaux et éthiques s'ils entraient en concurrence avec l'industrie alimentaire et fourragère.
Batteries sodium (Na)-ion : Les batteries sodium-ion sont un type de batteries rechargeables qui utilisent des ions sodium comme porteur de charge. Ce type de batterie est en phase de développement, mais pourrait devenir moins coûteux que les batteries lithium-ion couramment utilisées pour stocker de l’énergie. Les batteries sodium-ion ont suscité un intérêt croissant grâce à l'abondance naturelle et à la faible toxicité des ressources de sodium. Elles présentent cependant des problèmes de densité énergétique et de sécurité.
Utilisation circulaire des matières premières essentielles pour réduire l’utilisation des ressources primaires et la production de déchets.
Panneaux photovoltaïques : Actuellement, la plupart des procédés de recyclage permettent une récupération élevée du verre et de l’aluminium (environ 80 %), une récupération modérée du cuivre (environ 40 %), mais ne permettent pas de récupérer l’argent et le silicium de haute pureté, car ils nécessitent un traitement thermique coûteux et complexe pour éliminer l’encapsulant polymère. Cependant des pilotes actuels sur le sujet sont en bonne voie (+ lien vers Vidéo Veolia)
Batteries Li-Ion : Le taux de recyclage de la batterie Li-ion s’améliorera grâce au processus de recyclage direct émergent (qui ne décompose pas, mais régénère le matériau de la cathode). Le taux de recyclage du lithium en tant qu’intrant est aujourd’hui proche de zéro.
Les batteries usées de VE ont encore environ 80 % de leur capacité utilisable, et peuvent être réutilisées pour des applications de seconde vie moins exigeantes, généralement pour le stockage stationnaire.
La société américaine Redwood Materials affirme pouvoir recycler 95 % des métaux utilisés dans les batteries lithium-ion, à un coût inférieur à celui des matériaux vierges. Volkswagen USA, Toyota, Ford et Volvo sont ses principales sources d’approvisionnement.
Le recyclage sera imposé par la réglementation, quel que soit l’élément contenu.
