Le Laboratoire national d'essai (LNE) et le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) viennent d'inaugurer le premier, et seul, laboratoire de certification des performances énergétiques des produits photovoltaïques présent sur le territoire français. Cette entité, appelée Certisolis, s'adresse aux fabricants de panneaux photovoltaïques, aux fournisseurs de composants pour l'assemblage de modules PV ainsi qu'aux installateurs, distributeurs et importateurs…

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D'ores et déjà opérationnel, le laboratoire réalise des essais climatiques, environnementaux, électriques, photo-électriques ... selon les normes EIC 61215, 61730 et 61646, et/ou selon les cahiers des charges fournis par les utilisateurs.

Certisolis a été mis en place grâce au soutien de l'Ademe et de la Région Rhône-Alpes, et fonctionne dans le cadre d’un partenariat scientifique avec le CEA/INES sur le site de Savoie Technolac.

L'Américain Spire Semiconductor, filiale de la société Spire spécialisée depuis 25 ans dans le développement de solutions pour le marché du solaire, vient de réaliser en laboratoire une cellule solaire à concentration en arséniure de gallium (GaAs) à triple jonction un rendement de conversion de 42,3% …

Le prototype – une cellule solaire de 0,97 cm2 – a été développé dans le cadre d'un contrat au laboratoire national des énergies renouvelables NREL.

Spire avait obtenu une subvention de plus de 3 millions de dollars sur 18 mois. La première phase des travaux avait abouti au bout de six mois à un rendement de 39%.

L'Université de Bayreuth coordonne un projet de recherche et développement portant sur des cellules solaires en polymère auquel participent des instituts de recherche du Danemark, des Pays-Bas, d'Israël ainsi qu'un consortium d'industriels d'Inde ; prévu pour une durée de trois ans, le projet est subventionné à hauteur de 1,64 M€ par Bruxelles …

L'objectif du projet consite à mettre au point une méthode de production de cellules solaires par impression, en coopération avec la société hollandaise Mekoprint.

Les tests de stabilité des cellules solaires seront effectués en Israël et en Inde, dans des environnements à très fort taux d'ensoleillement.

La qualité des panneaux photovoltaïques est de plus en plus élevée, sans distinction aucune de l'origine ou du fabricant, indique TÜV Rheinland, qui trouve toutefois encore des défauts dans un tiers des panneaux PV. Selon l'organisme de certification, cette évolution serait due à la consolidation croissante dans le secteur. Quelque 500 fournisseurs (80% des fabricants mondiaux) de panneaux PV, dont un tiers de Chinois, font aujourd'hui certifier leurs produits par TÜV Rheinland …

Le pays d'origine serait de moins en moins un critère de qualité, les points importants étant désormais la longévité du savoir-faire de production, la pérennité de l'entreprise et la preuve d'une certification par un laboratoire indépendant.

Environ un tiers des quelque 5000 produits testés jusqu'ici par TÜV Rheinland présenterait un défaut ou une source potentielle de panne, sans qu'il soit possible de classer les produits et/ou les défauts par pays d'origine. Les pannes les plus fréquentes se produisent lors des tests climatiques (cycles de température de -40 à +85°C) et tropiques (haute température – taux élevé d'humidité).

TÜV Rheinland est en train de monter un laboratoire de test en Inde. Ce nouveau laboratoire de Bangalore comprendra cinq chambres climatiques et deux simulateurs solaires. Il devrait être opérationnel en juillet 2010.

Six mois depuis l'installation du banc de test de photovieillissement dans son laboratoire solaire, le TÜV Rheinland, a déjà soumis près de 200 panneaux photovoltaïques couches minces à cette procédure de vérification de leur stabilité aux UV, un test requis par la certification IEC 61646 ; quelque 30 panneaux PV peuvent être traités par mois dans ce laboratoire ….

Une vaste majorité (environ 80%) de fabricants de panneaux photovoltaïques actifs dans le monde entier font appel au TÜV Rheinland pour la certification de leurs produits avant de les commercialiser.

Les informations concernant les produits certifiés se trouvent ici

Concevoir et construire, en grandeur nature, une maison d'une surface habitable de 75% énergétiquement autonome grâce à des technologies solaires pour couvrir les besoins d'une famille de quatre personnes, voire produisant même un surplus d'énergie (limité à 15 kW), selon un concept industrialisable, tel est l'objectif du concours Solar Decathlon Europe, dont la phase finale se déroulera sous la forme d'un salon à Madrid en juin prochain ; après le dépôt du dossier d'exécution le 5 février 2010, les finalistes entameront la dernière ligne droite avec, parmi eux, deux équipes françaises : l'une de l’Ecole Nationale Supérieure d’Architecture de Grenoble (Ensag) et l'autre de l'école Arts et métiers ParisTech de Bordeaux, qui concourront avec, respectivement, l'Armadillo Box et la maison Nápévomó ….

Lancé en 2002 par le département américain de l'énergie, le Solar Decathlon est un concours international uniquement ouvert à des équipes d'étudiants et d'universitaires, dont la quatrième édition, à l'automne 2009, a vu la victoire de l'université technique de Darmstadt. En 2007, le gouvernement espagnol a signé un accord de coopération avec celui des États-Unis en vue d'organiser un Solar Decathlon Europe à Madrid en 2010 et en 2012, en alternance avec le Solar Decathlon USA. Pour plus d'informations, cliquer ici

Un jury notera les projets selon dix critères (d'où l'appellation « decathlon ») qui portent sur l'architecture (120 points), l'ingénierie et la construction (80 points), les installations solaires (80 points), le bilan d'énergie électrique (120 points), le confort (120 points), l'équipement et le fonctionnement (120 points), la communication et la sensibilisation sociale (80 points), l'industrialisation et la viabilité du marché (80 points), l'innovation (80 points) et la durabilité (80 points). Le projet totalisant le maximum de points sera le gagnant du concours.

Les différentes équipes participant au concours européen ont désormais bouclé leur phase conception, et commencent actuellement l'étape de construction de leur prototype. Pour la présentation finale à Madrid, chaque équipe sera responsable du transport puis du montage de son prototype sur un site qui sera appelé « Solar Village », ouvert au public, s'étendant sur les bords de la rivière Manzanares.

Fruit d'un travail en commun de l'Ensag, de l'Ines et des Grands Ateliers de l’Isle d’Abeau, l'Armadillo Box est à la fois économe en énergie et basé sur des matériaux faibles coûts. Outre le prototype qui sera monté à Madrid, une maison Armadillo Box n°2 sera édifiée simultanément en Savoie, à l’Ines. Elle permettra de tester et de mesurer différentes solutions techniques sur une période plus longue. De même, la mobilité qui a incité à intégrer un véhicule électrique à ce projet (unique au Solar Decathlon Europe) pourra également être testée en grandeur nature.

Réalisé avec la participation du laboratoire Trefle, du centre de ressources technologiques Ecocampus/Nobatek, de l’architecte chilien Gonzalo Rodriguez, d'industriels Aquitains et d'élèves-ingénieurs d’Arts et Métiers Bordeaux, le projet Nápévomó se veut représentatif aussi bien de la filière construction bois que des technologies solaires en région Aquitaine (projet labellisé par le pôle de compétitivité Xylofutur, pour l’utilisation des produits et matériaux issus de la forêt des Landes).

Pour plus d'informations concernant les projets français :
Armadillo Box
Napevomo

Le Cetiat (Centre technique des industries aérauliques et thermiques), et le LNE (Laboratoire national de métrologie et d'essais) viennent d'inaugurer un centre commun de recherche et d'essais dédié aux systèmes solaires thermiques sur le site de ce dernier à Nîmes ; appelé Belenos, ce centre constitue également une plate-forme d'expérimentation qui est désormais à la disposition de la filière solaire thermique pour caractériser les matériaux et évaluer les performances énergétiques des systèmes….

Ce laboratoire de 1000 m2 a nécessité un investissement de 2,2 M$ financé par les deux partenaires avec l'appui de l'Ademe, du Feder et du Conseil régional. Ses activités ont démarré avec la réalisation d'essais sur des chauffe-eau solaires et seront étendues à terme à des essais sur d'autres équipements comme les systèmes solaires combinés et à la certification dans le cadre des marques NF Cesi et Solar Keymark délivrées par Certita (génie climatique).

Belenos comprend une toiture terrasse pouvant recevoir jusqu'à 60 m2 de collecteurs solaires, ainsi qu'une zone d'essais et d'expérimentation pilotable à distance. Il sera doté des équipements d'essais de caractérisation mécaniques avant la fin de l'année et, ultérieurement, d'un simulateur solaire qui offrira toute l'année des prestations d'évaluation dans les conditions d'environnement exigées par les normes.

La façade sud du bâtiment est équipée d'une centrale solaire de 120 m2 de panneaux photovoltaïques qui a été réalisée avec le soutien financier du Conseil régional du Languedoc-Roussillon et délivre jusqu'à 14000 kWh/an à ERDF.

Pour plus d'informations :
Belenos

Au Danemark, le laboratoire national de l'énergie durable Risø DTU a démontré la faisabilité d'une centrale photovoltaïque réalisée avec des cellules solaires organiques, en matériau polymère, et reliée au réseau électrique distribué ; installée sur le campus du laboratoire, cette centrale, de petite taille, est le résultat d'une coopération recherche-industrie avec Mekoprint et Gaia Solar.

Mekoprint est une société spécialisée dans l'électronique imprimée. Gaia Solar est un fabricant de panneaux solaires. Le coût des panneaux solaires en plastique devrait baisser à 4-5€/W d'ici fin 2009, contre quelque 15 €/W aujourd'hui.

Un projet de R&D portant sur l’optimisation des cellules solaires vient de démarrer à l’Institut Fraunhofer des systèmes solaires (ISE) de Fribourg en Brisgau, en Allemagne : son objectif consiste à réduire les coûts de manière à atteindre la parité entre l’électricité solaire et l’électricité distribuée au plus tard en 2015 ; les travaux de ce projet, intitulé xµ, porteront notamment sur l’industrialisation de cellules solaires ultraminces en silicium de 130 µm d’épaisseur d’ici deux ans.

D’ici cinq ans, des cellules solaires d’une épaisseur de 80 µm devraient également être industrialisables. Les cellules seront de dimensions classiques (12,5 cm x 12,5 cm).

Le projet est porté par un consortium allemand composé de 27 entreprises et 12 laboratoires de recherches de la Solarvalley Mitteldeutschland (Saxe, Saxe-Anhalt et Thuringe), réunis en cluster d’excellence. Ce consortium a choisi l’ISE comme partenaire pour la recherche scientifique. Cet institut de R&D détient déjà plusieurs records, en laboratoire, dans le domaine du solaire, avec notamment un rendement de conversion de 20,4% pour une cellule solaire en silicium polycristallin d’1 cm2.

Dans le cadre du projet européen Crystal Clear, l’ISE a déjà prouvé, en laboratoire, la stabilité du rendement de conversion de 18% d’une cellule solaire de 130 µm d’épaisseur (et de 12,5 cm x 12,5 cm de dimensions). Il reste maintenant à développer le procédé de fabrication adapté.

L‘IMEC, l’institut de recherche belge en nanotechnologies, projette de développer une technologie de cellules solaires organiques économiquement viable, en coopération avec la société Cytec Industries, un spécialiste de la chimie et des matériaux ; l’objectif consiste à aboutir à un procédé de fabrication stable permettant de créer des cellules solaires d’une longévité supérieure à 5 ans.

Au cours des dernières années, la R&D dans les cellules solaires, toutes technologies confondues, a essentiellement porté sur le rendement de conversion de l’énergie solaire en énergie électrique.

Un deuxième frein au développement des cellules solaires organiques réside toutefois dans la longévité de ces cellules. L’IMEC et Cytec vont s’y attaquer de deux manières : la première consistera à stabiliser la nanomorphologie des matériaux actifs utilisés ; la seconde portera sur le développement d’un matériau et process d’encapsulation des cellules solaires afin de supprimer les dégradations causées par des infiltrations de vapeur d’eau ou d’oxygène.

Le projet est prévu pour une durée de deux ans.

Cellules solaires organiques développées à l’IMEC

Le Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) et le Laboratoire national de métrologie et d'essais (LNE) viennent d'annoncer la mise en place, en coopération avec le CEA, d'une filière de certification des performances des panneaux photovoltaïques ; l'activité devrait démarrer en 2010 et être hébergée par l'Institut national de l'énergie solaire (Ines).