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First Solar (FSLR): Construire le champion américain de la fabrication solaire

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L’essor solaire et la domination de la Chine

Dans notre article « L’Âge solaire – Un avenir radieux pour l’humanité », nous avons expliqué comment la montée de l’énergie solaire engendrait une révolution de notre approvisionnement énergétique, du moins à long terme.

Cela a été en grande partie motivé par la baisse constante du coût des panneaux solaires, tandis que leur efficacité continuait également d’augmenter.

Source: EIA

Cela a créé un marché massif pour les systèmes d’énergie solaire, d’une valeur de 296 milliards de dollars en 2025, et devrait atteindre 1,1 billion de dollars d’ici 2034, soit un impressionnant TCAC de 16,4 %.

Cependant, il existe un problème du point de vue de l’industrie occidentale et de l’ordre politique : cet essor de la production d’énergie solaire est presque exclusivement une affaire chinoise, les autres grands producteurs étant principalement situés en Asie également, généralement en assemblant des composants chinois.

Source: Statista

Cela représente un coup majeur pour les économies occidentales, surtout si le mix énergétique du futur sera fortement orienté vers le solaire. Il n’aide pas que le reste de l’écosystème des énergies vertes, notamment les batteries et les approvisionnements en terres rares, soit également très fortement contrôlé par la Chine.

C’est pourquoi l’administration Trump est engagée dans une guerre commerciale avec la Chine et a également imposé jusqu’à 3 521 % de tarifs sur les panneaux solaires d’Asie du Sud-Est en avril 2025.

Et une entreprise qui fabrique des panneaux solaires à grande échelle aux États‑Unis pourrait être un grand gagnant de ces tensions commerciales : First Solar.

(FSLR )

Silicium vs Pérovskite vs Tellurure de cadmium

Domination du silicium

Jusqu’à présent, environ 90 % des panneaux solaires sont fabriqués à l’aide de la technologie basée sur le silicium, la grande majorité utilisant des conceptions en polysilicium, qui ont remplacé les anciennes conceptions en monosilicium (le silicium monocristallin est plus durable, mais aussi moins rentable).

Source: EIA

Cependant, la R&D sur la technologie du polysilicium commence également à atteindre un point de rendements décroissants. Ainsi, l’industrie explore plusieurs moyens d’augmenter l’efficacité des panneaux solaires.

Une autre méthode de production de panneaux solaires commence à prendre le devant, celle qui est intrinsèquement plus capable de capturer une plus grande partie de l’énergie solaire totale : la pérovskite.

Les promesses de la pérovskite

Les pérovskites, souvent appelées cellules solaires à couche mince, capturent l’énergie du Soleil grâce à la structure cristalline unique de la pérovskite. Les cellules solaires à couche mince en pérovskite sont le centre technologique de First Solar, aux côtés des cellules à couche mince en tellurure de cadmium.

Le terme « couche mince » provient de la couche de matériau beaucoup plus fine requise pour produire de l’électricité, ce qui rend les cellules solaires plus flexibles et plus légères.

Les pérovskites naturelles sont composées d’oxyde de calcium et de titane (CaTiO3), mais d’autres minéraux peuvent présenter la même structure cristalline avec une formule chimique suivant la règle « ABX3 ».

Les cellules solaires en pérovskite peuvent être installées en combinaison avec le silicium ou comme cellule solaire autonome.

Jusqu’à récemment, les cellules à couche mince étaient relativement nouvelles et principalement utilisées dans des applications où leur poids réduit était crucial. Un problème récurrent à résoudre était que les cellules en pérovskite se dégradaient beaucoup plus rapidement que les cellules en polysilicium.

Depuis la première cellule solaire en pérovskite réalisée en 2009, la technologie a parcouru un long chemin et est désormais plus efficace que les cellules solaires en polysilicium.

Il s’agit d’un domaine scientifique qui connaît un véritable essor, avec de nombreuses nouvelles avancées provenant des laboratoires de recherche et des universités ces dernières années, par exemple :

L’alternative du tellurure de cadmium

Le tellurure de cadmium est une autre technologie de cellules solaires à couche mince, avec une efficacité supérieure à celle des cellules à base de silicium. C’est actuellement celle privilégiée par First Solar, ainsi que l’alternative la plus mature aux cellules solaires en silicium.

Comme il s’agit d’un processus de fabrication largement automatisé, il est relativement moins sensible aux différences de coûts de main-d’œuvre. Cela peut rendre sa production dans les pays occidentaux beaucoup plus compétitive, surtout lorsqu’elle est vendue localement et qu’elle élimine les coûts d’expédition de l’équation.

Aperçu de First Solar

First Solar est une entreprise solaire bien établie, active depuis 1999. C’est le plus grand fabricant de panneaux solaires aux États‑Unis et dans l’ensemble de l’hémisphère occidental, avec des sites de production aux États‑Unis, en Inde, en Malaisie et au Vietnam.

Son usine de l’Ohio possède la plus grande empreinte de fabrication solaire de l’hémisphère occidental, avec une nouvelle usine prévue pour être mise en service en Alabama en 2025.

L’entreprise n’utilise pas la technologie classique du silicium cristallin et utilise plutôt ses photovoltaïques à couche mince propriétaires. Basées sur le tellurure de cadmium, elles sont plus efficaces que la plupart des cellules en silicium, sont produites à moindre coût et peuvent être fabriquées en masse facilement.

Les panneaux solaires à couche mince en tellurure de cadmium de First Solar sont également plus durables, conservant 89 % de leurs performances initiales après 30 ans, ce qui en fait une performance de pointe tant pour les cellules à couche mince que pour les panneaux solaires en général. En règle générale, une durée de déploiement plus longue de plus de 30 ans réduit la consommation de ressources.

Source: First Solar

Le tellurure de cadmium fournit également 4 % d’énergie annuelle supplémentaire dans les climats chauds et jusqu’à 4 % d’énergie annuelle supplémentaire dans les conditions d’humidité élevée, le rendant plus performant dans les environnements à forte isolation où l’humidité et la chaleur réduisent normalement les performances des panneaux en polysilicium.

Croissance et part de marché de First Solar

L’entreprise a été fondée en 1999 avec une installation initiale de 74 000 pieds carrés à Perrysburg qui a créé initialement 50 emplois.

Aujourd’hui, elle augmente très rapidement sa capacité de production, passant de la capacité nominale actuelle de 16 GW par an à 25 GW d’ici 2026. Sur cette capacité totale, 14 GW seront situés aux États‑Unis, en Ohio, en Alabama et en Louisiane.

C’est également une entreprise historiquement très axée sur la R&D, avec un investissement cumulé de 1,5 milliard de dollars en R&D.

La technologie à couche mince de l’entreprise est globalement plus respectueuse de l’environnement que les technologies de panneaux solaires à base de silicium, avec jusqu’à 4 fois une empreinte carbone et 4 fois une empreinte hydrique inférieures à celles des panneaux en silicium sur l’ensemble du cycle de vie.

Chaque année, les produits First Solar évacuent plus de 7 fois la quantité de gaz à effet de serre émise par ses opérations mondiales et sa chaîne d’approvisionnement.

Fabrication de First Solar

Processus de production différent

L’accent de l’entreprise sur la technologie des semi-conducteurs à couche mince lui permet d’être entièrement intégrée verticalement, ce qui la rend radicalement différente de l’industrie des panneaux solaires à base de silicium.

Au lieu de multiples usines, chaque acteur étant spécialisé dans un segment comme la purification du polysilicium, et nécessitant de nombreux jours pour produire une cellule solaire, First Solar peut passer des matières premières au produit fini en moins de 4 heures.

Source: First Solar

En fin de compte, First Solar utilise 98 % de matériau semi-conducteur en moins que la technologie traditionnelle du silicium cristallin.

L’intégration verticale représente un avantage stratégique, car elle permet à First Solar d’être totalement indépendante de la chaîne d’approvisionnement chinoise. Au lieu de cela, elle peut exploiter la chaîne d’approvisionnement des semi-conducteurs pour permettre la construction et l’exploitation de nouvelles usines en seulement 18 mois.

Ressources et recyclage

La production de tellurure de cadmium est le sous-produit d’autres activités minières, et n’était jusqu’à récemment considérée comme un déchet minier plutôt qu’une ressource précieuse. Le cadmium provient du raffinage des minerais sulfureux de zinc, et, dans une moindre mesure, de plomb et de cuivre, tandis que le tellurure est produit à partir de dépôts de type porphyre cuivre-or.

Cela signifie qu’aucune nouvelle activité minière n’a besoin d’être lancée pour produire les panneaux de First Solar, améliorant ainsi davantage son profil environnemental.

Un autre élément est la très haute recyclabilité des panneaux solaires à couche mince, avec jusqu’à 90 % du matériau récupéré.

Ceci est encore plus important que pour d’autres types de panneaux solaires, car le cadmium est un métal lourd qui pourrait polluer le sol et l’approvisionnement en eau s’il est mal géré à la fin de la vie du panneau solaire.

Les 5 à 10 % restants des déchets de modules recyclés sont principalement constitués de fines particules de verre qui sont capturées par les systèmes de contrôle de la poussière et les systèmes de filtration à air particulaire haute efficacité (HEPA). Ainsi, ce « flux de déchets » n’est pas riche en cadmium et ne constitue pas de risques de pollution à long terme.

Source: First Solar

La facilité technique du processus de recyclage a aidé First Solar à créer les « Accords de service de recyclage », où l’entreprise prend préventivement la responsabilité de la fin de vie de ses modules solaires.

Cela aide non seulement les ventes et réduit le risque de pollution, mais cela fournit également à l’entreprise un approvisionnement circulaire en tellurure de cadmium.

« Avec chaque module vendu, nous avons également vendu le service de récupération des modules en fin de vie et de leur recyclage.

Cela faisait essentiellement 8 ans avant l’entrée en vigueur de la réglementation en Europe. Nous disposons désormais de la directive sur les déchets électroniques où le photovoltaïque en fait partie.

»

Andreas Wade – Directeur mondial de la durabilité chez First SolarFuture Techs

Le processus pourrait également être amélioré davantage, car First Solar travaille sur une unité de recyclage mobile qui peut être expédiée à une ferme solaire en cours de mise hors service, afin de réduire les expéditions inutiles.

Faire progresser la technologie solaire: Quelles sont les prochaines étapes pour First Solar

Les équipes de recherche et de développement produit de First Solar prévoient une cellule à couche mince CdTe d’une efficacité de 25 % d’ici 2025 et des voies vers une efficacité de 28 % d’ici 2030.

À long terme, First Solar envisage d’intégrer son expérience du thin film en tellurure de cadmium à la technologie pérovskite, rendant les panneaux solaires ainsi obtenus encore plus efficaces.

Source: First Solar

Au quatrième trimestre 2024, elle a développé sa capacité pérovskite pour acquérir une « ligne de développement prête à produire des échantillons technologiques simulant des conditions de fabrication ».

Les cellules tandem utilisant le film mince pérovskite et le film mince en silicium cadmium sont également possibles, et représenteront probablement l’étape finale de la technologie de l’entreprise.

Bien que jusqu’à présent principalement axée sur le solaire à couche mince utilisant le tellurure de cadmium, l’expertise de First Solar dans la fabrication de panneaux solaires non silicium et la production de masse de films minces pourrait lui donner une avance significative avec la pérovskite, surtout compte tenu de ses liens étroits avec certains des meilleurs chercheurs du domaine.

Conditions du marché

Fabriqué en Amérique

Dans le contexte des tarifs, des guerres commerciales et d’un embargo sur les exportations de terres rares par la Chine, l’avenir des industries des énergies renouvelables dans les pays occidentaux a été difficile à prévoir.

Les pénuries de terres rares pourraient fortement impacter de nombreux acteurs de la chaîne d’approvisionnement, notamment ceux liés à des composants comme les aimants (éoliennes, véhicules électriques) ou dépendant de l’importation de polysilicium ou de cellules solaires de Chine.

Cependant, l’interdiction de facto des importations de panneaux solaires d’Asie constitue une opportunité massive pour First Solar. Non seulement le tellurure de cadmium n’est pas une ressource rare ni dépendante de la Chine, mais l’entreprise a adopté une stratégie consciente de s’approvisionner également en d’autres matériaux auprès de sources américaines.

Cela inclut du verre et de l’acier 100 % américains pour ses modules Series 7, un facteur important car les tarifs sur l’acier et l’aluminium importés augmenteront à 50 %.

Ces fournisseurs, à leur tour, sont soutenus par des chaînes d’approvisionnement complémentaires – par exemple, le verre produit en Ohio utilise du sable extrait du Michigan et de la soude du Wyoming.

Plus de demande que d’offre

Cette chaîne d’approvisionnement « Fabriqué en Amérique » s’avère utile alors que le pays accélère massivement ses investissements dans l’énergie solaire.

Source: First Solar

Le contexte plus large est également important. Les États‑Unis cherchent à être à la fois leaders en IA et à réindustrialiser, tout en transitionnant lentement des solutions à base de combustibles fossiles pour le chauffage, le transport et la fabrication.

Tous ces objectifs vont nécessiter une quantité énorme de nouvelle capacité énergétique, et tout, du gaz au nucléaire en passant par le solaire, sera nécessaire pour répondre à la demande.

L’entreprise fait maintenant face à un carnet de commandes croissant (+0,6 GW rien qu’au premier trimestre 2025), avec un total de 66,3 GW s’étendant jusqu’en 2030.

Source: First Solar

Ainsi, même si certaines subventions solaires sont annulées par la nouvelle administration, il est clair que, entre l’impact des tarifs, l’importance stratégique du découplage de la Chine, l’augmentation de la demande solaire et la croissance de la demande d’énergie aux États‑Unis due à de nombreuses tendances majeures, First Solar en bénéficiera.

Conclusion

Bien que First Solar soit positionnée de manière unique pour bénéficier de la guerre commerciale, elle n’en a jusqu’à présent pas beaucoup vu l’impact sur son cours boursier, car l’industrie des énergies renouvelables dans son ensemble s’inquiète de l’hostilité perçue de l’administration Trump envers le secteur.

Cela pourrait effectivement avoir un impact sérieux sur les projets éoliens, la production de véhicules électriques, la production de batteries, voire les fabricants de panneaux solaires dépendant de la technologie du silicium.

Aucun de ces facteurs ne s’applique à First Solar, ce qui pourrait constituer une opportunité pour les investisseurs prêts à miser sur une technologie solaire innovante.

Un autre facteur clé à long terme, en ignorant les turbulences géopolitiques actuelles, est le rendement supérieur des cellules solaires à couche mince par rapport au silicium. Seule la technologie pérovskite pourrait remettre en cause la supériorité actuelle du tellurure de cadmium, mais ces technologies partagent de nombreux points communs en termes de processus de fabrication, et très peu de recoupement avec les cellules à base de silicium.

Il n’est pas dit que les entreprises chinoises ne pourraient pas être de sérieux concurrents sur les marchés internationaux, notamment avec les cellules solaires tandem silicium-pérovskite à 34,85 % d’efficacité de LONGi Green Energy Technology (601012.SS) 34,85 % efficacité Cellules solaires tandem silicium-pérovskite.

Cependant, il semble que la possibilité de disposer d’un marché quelque peu protégé aux États‑Unis pourrait offrir à First Solar le type d’échelle et de contrôle de la chaîne d’approvisionnement qui, jusqu’à présent, n’était disponible que pour les entreprises chinoises, ce qui a conduit à leur domination de l’industrie solaire.

Dernières actualités boursières et développements de First Solar (FSLR)

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Jonathan est un ancien chercheur en biochimie qui a travaillé dans l'analyse génétique et les essais cliniques. Il est maintenant un analyste boursier et écrivain financier avec un focus sur l'innovation, les cycles de marché et la géopolitique dans sa publication The Eurasian Century.