Q-Cells vient d'établir un nouveau record de conversion de 13% avec un panneau photovoltaïque couches minces CIGS (modèle Q.SMART UF) réalisé par sa filiale Solibro en production…

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Le panneau mesure 1190 mm x 630 mm (0,750 m2), et affiche une puissance de 97,4 W.
Le record a été vérifié par le laboratoire indépendant Fraunhofer ISE de Fribourg/Brisgau, en Allemagne

Trina Solar va fournir des panneaux photovoltaïques d’une puissance totale de 45 MW à Southern California Edison (SCE) dans le cadre du programme d’installations de centrales PV de l’Américain qui vise une puissance PV totale de 250 MW. Les livraisons sont étalées sur un an, de mai 2010 à mars 2011…

La jeune pousse allemande Calyxo, spécialisée dans les panneaux photovoltaïques couches minces en technologie CdTe, vient de signer un contrat de livraison de 2 MW avec son compatriote Mola Solaire International, un développeur de projets PV basé en Allemagne mais actif à l'international. Créée en 2005, Calyxo a démarré la production de panneaux PV CdTe sur une ligne pilote de 8 MWc en 2007, puis a porté sa capacité d'assemblage à 25 MWc avec une montée en puissance courant 2008. La société prévoit de doubler sa capacité de production cette année.

Selon les statistiques annuelles de GTM Research, la production mondiale de cellules solaires a progressé de 51%, à 10,7 GW l'an passé comparé à 2008, tandis que l'assemblage de panneaux photovoltaïques a augmenté de 41%, à 8,9 GW, sur la même période ; First Solar est désormais leader mondial dans les cellules solaires et les panneaux PV couches minces. En 2010, la demande de panneaux PV augmenterait de 58%, à 12,1 GW…

Les capacités de production de panneaux PV continueront à progresser plus vite que la demande. La surcapacité serait de l'ordre de 26% d'ici 2013, entraînant une concurrence accrue entre les fabricants.

Le silicium cristallin est toujours, et de loin, la technologie dominante : 81% des cellules solaires et 78% des panneaux PV produits dans le monde l'an passé étaient en effet à base de silicium, selon GTM Research. La part de marché des panneaux PV couches minces a néanmoins continué de progresser, de 15% en 2008 à 17% en 2009. Elle représenterait 30% du marché total des panneaux PV en 2013.

La moitié des cellules solaires produites en 2009 provenait des usines chinoises et taïwanaises ( il y a 5 ans, les Allemands et les Japonais dominaient ce marché). Cinq sociétés chinoises figurent parmi les dix plus grands fabricants de panneaux PV : Suntech Power, Yingli Green Energy, Trina Solar, Solarfun et Canadian Solar (qui a son siège au Canada mais produit exclusivement en Chine). Les Chinois Suntech Power, Yingli Green Energy, JA Solar, Trina Solar et le Taïwan Gintech figurent dans le Top 10 mondial des cellules solaires.

Pour télécharger l'étude, cliquez ici

Une équipe de recherche de l'Université de Stanford vient de concevoir une électrode transparente à base de nanotubes de carbone qui permettrait d'augmenter de 12% la lumière absorbée par un panneau photovoltaïque en couches minces, et serait en plus flexible, plus légère et moins coûteuse que les électrodes classiques…

Appelée C3Nano, l'équipe a obtenu le prix Clean Energy du Massachusetts Institute of Technology.

Pour plus d'informations, cliquez ici

L'Europe du solaire lancera, le 3 juin prochain à Madrid, un programme intitulé Solar Europe Industry Initiative (SEII) regroupant les actions nécessaires afin d'atteindre une part de 12% d'électricité photovoltaïque dans le mix énergétique d'ici 2020 ; un investissement de 1,235 milliard d'euros, dont 60% proviendrait de l'industrie et 40% des aides publiques, sera nécessaire afin d'assurer la compétivité de l'Europe dans tous les segments de marché du secteur …

Dans le cadre de la présidence espagnole de l'Union européenne, l'EPIA présentera, en coopération avec l'European Photovoltaic Technology Platform, le programme SEII et les actions détaillées nécessitant 1,235 milliard d'euros d'investissements dans la recherche et le développement sur la période 2010-2012.

Les deux entités ont travaillé conjointement avec la Commission européenne et des représentants des états membres pour élaborer cette initiative.

Résultat : 16 états membres se sont engagés à supporter la partie photovoltaïque du programme SEII et ont identifié les actions les plus prioritaires à court terme. Ces actions sont : le développement de procédés de fabrication pour toutes les technologies PV, en visant réduction des coûts et amélioration de la productivité ; le développement de produits et d'applications intégrés au bâti (BIPV) en visant faible coût et simplicité d'intégration ; et la démonstration de la technologie PV à concentration sur le terrain. Un accord a aussi été trouvé sur le long terme afin de se concentrer sur les matériaux (y compris les cellules solaires organiques) et le développement de panneaux PV intelligents pour une meilleure intégration dans le réseau électrique.

Le support politique passe par des tarifs d'achat incitatifs

« Si l'Europe veut rester leader dans le photovoltaïque, l'EPIA ne peut qu'encourager la Commission européenne et les états membres à implémenter le plus vite possible le programme SEII en créant des mécanismes financiers efficaces et en augmentant de façon significative les budgets publics pour la R&D », souligne l'EPIA dans un communiqué. « Alors que l'Europe a passé plus de 3 ans à discuter autour du programme SET, ou Plan Statégique pour les Technologies Energétiques, d'autres régions, en Asie et aux Etats-Unis, ont continué à soutenir la R&D de leurs industries pour entraîner directement une baisse des coûts de production. »

La R&D n'est toutefois pas le seul ingrédient de la compétitivité : la capacité de production est tout aussi importante pour atteindre des économies d'échelle. Le support financier des autorités publiques, notamment sous la forme de tarifs d'achat, reste nécessaire afin d'assurer une croissance stable du marché.

« La R&D seule ne suffit pas et n'a aucun impact sur la compétitivité si elle ne s'accompagne pas par une augmentation des volumes de production et le développement du marché. La diminution des prix de 40% en 2009 et de 50% sur les deux dernières années est la preuve que le support politique reste nécessaire pour atteindre des économies d'échelle par l'augmentation des volumes de production », précise ainsi Virgilio Navarro, vice-président de l'EPIA et CEO d'Atersa.

Les mesures mentionnées doivent donc s'accompagner d'une amélioration de la régulation d'accès au marché, d'un renforcement des réseaux de distribution et d'une augmentation de la capacité de transmission.

Photo Phoenix Sonnenstrom

Pour ou contre les panneaux photovoltaïques couches minces en CdTe ? La discussion est d'actualité à l'occasion d'une révision de la directive RoHS sur la restriction de “substances hasardeuses” comme le plomb, le mercure ou encore le cadmium et leur remplacement par des solutions alternatives dans l'industrie électronique. La Commission européenne ne semble pas avoir l'intention d'inclure les panneaux solaires dans la directive, mais l'industrie du solaire est, elle, divisée …

La révision de la directive RoHS devrait être entérinée courant juin à Bruxelles.

La discussion porte essentiellement sur l'interdiction du cadmium, qui est utilisé, notamment par First Solar, General Electric, PrimeStar ou encore Abound Solar dans les panneaux PV couches minces en tellurure de cadmium, mais aussi du plomb utilisé pour les soudures. Ces substances sont problématiques par exemple en cas d'incendie, de casse, de ruissellement des eaux ...

L'harmonisation des directives RoHS (sur la restriction des substances toxiques) et WEEE (sur la collecte et le recyclage des équipements électroniques et électriques) est à l'ordre du jour à Bruxelles depuis 2008, avec diverses propositions pour en améliorer à la fois la portée et les objectifs.

Après un amendement de la Suède fin 2009 afin d'inclure tous les équipements électriques et électroniques, qui viserait également l'industrie du solaire et donc les produits photovoltaïques, d'autres amendements ont suivi, avec des propositions d'exemption totale pour les énergies renouvelables, d'une exemption spécifique pour le CdTe, ou encore des exemptions temporaires jusqu'au 1er juillet 2014 voire au 1er juillet 2018 afin de laisser à l'industrie le temps de mettre en place des procédés et des produits de remplacement.

Création de la Non-Toxic Solar Alliance

L'EPIA s'est fait l'avocat d'une exclusion explicite des panneaux PV de la directive. Dans les panneaux PV, la couche, très mince, de tellurure de cadmium est encapsulée de façon parfaitement étanche entre deux plaques de verre. Diverses études auraient montré que les panneaux PV, avec une durée de vie de 25 ans et plus, ne présentent pas de risques environnementaux, parce qu'il existe des programmes de recyclage déjà en place aussi bien pour les panneaux avec des cellules solaires en silicium cristallin (PV Cycle) que pour les couches minces.

La Non-Toxic Solar Alliance est, elle, une initiative créée à Berlin début 2010 principalement par des scientifiques et des universitaires, et soutenue par des industriels tels que Dyesol. Très active depuis ce printemps, elle prône une exclusion totale de tout produit susceptible d'être toxique, ou au moins une substitution à court terme de tout produit toxique utilisé aujourd'hui. Selon elle, les énergies renouvelables se doivent d'être sans le moindre risque pour l'environnement. Il existerait en outre de nombreuses technologies PV (notamment CIS, CIGS et silicium amorphe) ne contenant aucune substance considérée comme dangereuse selon la directive RoHS. Enfin, l'inclusion des panneaux PV dans la liste des produits soumis à la directive encouragerait encore le développement de ces technologies.

First Solar, leader mondial des panneaux PV couches minces en CdTe, estime, lui, être l'objet d'une « attaque ciblée » de la part des anti-CdTe.

Solar Frontier, ex-Showa Shell Solar, un fabricant de panneaux photovoltaïques couches minces en technologie CIS, vient de nommer Wolfgang Lange au poste de directeur général pour sa filiale européenne Solar Frontier EU, actuellement en cours de création à Munich, en Allemagne, qui devrait servir de bureau central pour l'ensemble du Vieux Continent …

Rappelons que Solar Frontier construit actuellement une troisième usine à Miyazaki, au Japon, dont la capacité de production de 900 MW devrait être opérationnelle en 2011. Le taux de conversion de ses modules CIS devrait aussi passer le cap des 14% d'ici là, contre environ 10% aujourd'hui.

L'usine de Miyazaki de Solar Frontier sera équipée d'une centrale solaire de 2 MW réalisée avec des panneaux CIS de sa propre fabrication.

Solar Frontier vise une capacité totale de production de 1,4 GW d'ici deux ans.

Un an après la fusion de Sontor et Sunfilm et trois mois après le quasi-désengagement de Q-Cells, l'avenir de Sunfilm reste incertain : en cessation de paiements depuis fin mars, la jeune pousse allemande continue à produire à petite échelle ses panneaux PV couches minces en silicium, réalisés en une technologie micromorphe qui permet des taux de conversion de 8,5%, et à les commercialiser, tout en étant à la recherche de nouveaux investisseurs …

Pour accélérer son développement, la jeune pousse américaine Applied Quantum Technologies (AQT), fabricant de cellules solaires couches minces CIGS, vient d'annoncer un accord de partenariat avec deux compatriotes, Solar Enertech, un fournisseur de panneaux photovoltaïque, et l'intégrateur système HelioPwer …

Rappelons qu'AQT vient tout récemment de lever 10 M$ auprès de son principal investisseur, STPV Holdings, et quelques nouveaux investisseurs dont le nom n'a pas été dévoilé, en vue de l'industrialisation de sa technologie de cellules solaires couches minces.

La firme a également signé un accord de partenariat avec Intevac pour la mise en place d'une ligne de production de 15 MW qui devrait être opérationnelle d'ici la fin de l'année

Selon une étude de Pike Research, le marché mondial du photovoltaïque devrait croître de près de 43% en 2010, à 10,1 GW, et de 25% en moyenne annuelle pour atteindre 19 GW en 2013 ; mais la surcapacité de production de panneaux photovoltaïques pourrait aisément monter à 8,3 GW cette année, et entraînerait une phase de consolidation …

La surcapacité de production est en effet notoire, surtout depuis l'arrivée, sur le marché mondial du solaire, de nombreux nouveaux entrants dans le Sud-Est Asiatique (DisplaySearch chiffrait la surcapacité de production mondiale à plus de 5 GW déjà en septembre 2009). Pike Research a ainsi répertorié plus de 190 fabricants de cellules solaires et de panneaux PV dont la capacité de production individuelle de panneaux PV dépasse 5 MW aujourd'hui.

Au vu des annonces d'investissements, la capacité totale de production de panneaux PV pourrait dépasser 30 GW d'ici fin 2010.

La société d'études a répertorié 17 fournisseurs qu'elle considère comme les plus compétitifs du secteur. Ces entreprises pourraient répondre à la totalité des besoins du marché en 2010. Elle estime que près d'une centaine des 190 fournisseurs répertoriés connaîtra plus ou moins de difficultés pour survivre, d'où une inévitable consolidation.

Selon Pike Research, la disponibilité de panneaux PV de faible coût expliquerait à elle seule la croissance de 43% pour cette année. La demande, en 2010, proviendrait surtout d'Italie, des Etats-Unis, du Japon, de France, et de l'Allemagne, et au-delà de 2010 aussi de Chine, voire d'un nombre grandissant de petits marchés émergents. La parité réseau serait, elle, possible dès 2013 sur la plupart des marchés mondiaux.

Intitulée « The New Solar Market », l'étude de Pike Research récapitule et explique l'évolution de l'industrie du solaire depuis 2008, mais donne aussi un aperçu de l'évolution attendue du coût/W, liste les principaux fournisseurs, détaille les technologies, les taux de rendement, les chaînes d'approvisionnement ...

L'étude est téléchargeable gratuitement : The New Solar Market

La capacité de production de panneaux photovoltaïques couches minces dépassera 10 GW d'ici fin 2012, estime GTM Research dans une récente étude consacrée aux différentes technologies dans ce secteur. Ce marché a jusqu'ici été tiré par la croissance de First Solar, mais aussi par l'émergence d'un nombre de fabricants de solutions en silicium amorphe, qui restera la technologie dominante, suivie par les technologies CdTe et CIGS …

Les couches minces ont connu une forte croissance ces dernières années, avec des capacités de production progressant de 17 MW en 2002 à 4,4 GW fin 2009 en passant par 349 MW en 2006. Tout en s'attendant à un ralentissement des investissements dans ce secteur, GTM Research prédit une hausse à 10,4 GW d'ici deux ans, avec un potentiel supplémentaire de croissance si la demande sur les marchés devait être plus soutenue que prévue.

L'étude fait le point sur les différentes technologies et les capacités de production selon les régions géographiques, ainsi que sur l'évolution des coûts de production, avec une vision à 0,70 €/W pour la technologie CdTe d'ici fin 2012.

Pour plus d'informations :
Thin Film 2010 : Market Outlook to 2015

Une conférence technique dédiée au photovoltaïque et portant plus particulièrement sur les couches minces, intitulée Thin Film 2010, se déroulera les 27 et 28 mai prochain au Centre des congrès d'Aix-en-Provence …

Organisée conjointement par Arcsis et les pôles de compétitivité Capernergies et Optitec avec le soutien de Lagoa, cette conférence a pour objectif de renforcer les coopérations entre des instituts de R&D, des laboratoires universitaires et des partenaires industriels afin de tirer le développement d'une nouvelle génération de cellules solaires.

La manifestation devrait réunir les fabricants mondiaux de cellules solaires ainsi que les fournisseurs d'équipements et de matériaux, et jouer le rôle d'une plate-forme d'échanges sur les dernières évolutions technologiques répondant aux besoins des marchés.

Le programme prévoit essentiellement des présentations sur des travaux et résultats de projets de recherche de divers laboratoires du monde entier, qui portent sur les matériaux et les technologies ainsi que sur des méthodes de production.

Pour plus d'informations, cliquer Thin Film 2010

Jeune pousse estonienne créée en 2008 sous la forme d'un essaimage de l'université technique de Tallinn, Crystalsol travaille sur des cellules solaires couches minces en technologie CTZSS (cuivre, étain, zinc, soufre, sélénium). Les premiers prototypes de laboratoire affichent des taux de conversion de 6% mais la société vise 11% à moyen terme …

Comparée aux autres solutions couches minces, la technologie CTZSS a l'avantage de ne pas faire appel à des matériaux rares (et donc potentiellement coûteux), toxiques et/ou difficilement recyclables, comme l'indium ou le cadmium notamment.

Rappelons qu'IBM travaille également sur cette technologie; la société a récemment annoncé un taux de conversion de 9,6%.

Crystalsol a obtenu des financements notamment de Conor Venture Partners (Finlande), d'Energy Future Invest (Norvège) et de FFG (agence autrichienne de promotion de la recherche).

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.

Selon Digitimes, le Taiwanais Sun Well Solar, un fabricant de panneaux photovoltaïques couches minces, aurait saisi l'occasion de la pose de la première pierre d'une usine à Nanjing, dans l'Est de la Chine, pour dévoiler jusqu'à 6 milliards de dollars d'investissements sur ce nouveau site d'ici 2015 …

L'usine de Nanjing, qui assemblera des panneaux PV en silicium amorphe représente aujourd'hui un investissement de 100 M$ pour une capacité de production de 50 MWc. Cette dernière devrait monter à 300 MWc d'ici 2015.

Plus globalement, toujours selon notre confrère Digitimes, la plupart des fabricants taiwanais de panneaux photovoltaïques en technologie couches minces, seraient en train de planifier une rapide montée en puissance de leurs capacités de production afin de pouvoir répondre à la forte hausse de la demande sur ce marché.

Cette augmentation des capacités de production se ferait essentiellement dans les usines installées en Chine.

Plus de 80% des quelque 240 firmes actuellement engagées dans les technologies couches minces ne survivront pas à une consolidation inévitable sur ce marché, croit savoir Photon Magazine, qui publie des extraits d'une présentation donnée par Photon Consulting dans le cadre de la 5e conférence sur les équipements de production de panneaux photovoltaïques qui s'est tenue à Stuttgart, Allemagne, la semaine dernière …

La conférence a notamment permis de faire le point sur les dernières nouveautés dans les couches minces de type CIGS, à commencer par le nouveau record de conversion de 20,1% obtenu par le laboratoire allemand ZSW, mais aussi sur les difficultés qui restent à surmonter afin d'atteindre des productions de volume à moindre coût et commercialement viables : sur quelque 55 sociétés travaillant sur la technologie CIGS, moins d'une dizaine serait ainsi réellement en mesure de fournir des produits commerciaux aujourd'hui, tandis que leur capacité de production cumulée ne dépasse guère 200 MW (à comparer aux 1,1 GW du fabricant de panneaux PV en CdTe First Solar).

Cette conférence s'est tenue dans le cadre du Photovoltaic Technology Show, une manifestation organisée par Photon Magazine qui s'est déroulée pour la sixième fois en Allemagne, et pour la première fois à Stuttgart, dont le nouveau parc des expositions a été équipé d'une centrale PV en toiture de 3,9 MW l'an passé.

La manifestation ne regroupait pas moins de six conférences, dédiée notamment aux technologies couches minces, au silicium, aux onduleurs, aux investissements dans le solaire, à la production d'électricité photovoltaïque, et aux équipements de fabrication de cellules et panneaux solaires, un secteur dans lequel l'Allemagne figure toujours aux avant-postes mondiaux. Quelque cent fournisseurs d'équipements, de solutions et de services de production pour le solaire photovoltaïque se sont d'ailleurs regroupés au sein d'une division du syndicat professionnel VDMA. Cette branche industrielle, qui emploie plus de 8000 personnes outre-Rhin, a réalisé un chiffre d'affaires d'environ 2 milliards d'euros l'an passé, dont 80% hors Allemagne et 50% à l'exportation avec l'Asie.

Innovalight, société californienne qui développe des encres à particules de silicium pour applications solaires à bas coût, a réalisé des cellules solaires avec un taux de conversion de 19% et vise les 20% d'ici la fin de l'année ; ce record aurait été vérifié par le Fraunhofer IS, laboratoire indépendant en Allemagne …

Rappelons que la société californienne bénéficie d'un contrat d'aides de 3 M$ du département américain de l'énergie. Elle développe sa technologie dite de « silicium sur silicium », qui fait appel à des tranches de silicium ultraminces (50 µm), en coopération avec plusieurs fabricants de cellules solaires. Ceci en travaillant parallèlement sur des techniques d'impression jet d'encre et de sérigraphie. Objectif : augmenter les rendements de production (plus de 2000 cellules solaires à l'heure), et donc réduire les coûts.

Innovalight possède une usine pilote à Sunnyvale, Californie, d'une capacité de production de 10 MW, où ses clients, et partenaires potentiels, peuvent étudier le process et démarrer le transfert technologique. Pour l'industrialisation, la société travaille notamment avec le Chinois JA Solar sur le site de ce dernier à Yangzhou. Des accords avec d'autres fabricants de cellules solaires devraient être annoncés dans les prochains mois.

La commercialisation pourrait débuter courant 2010.

SoloPower vient de faire certifier par le NREL des panneaux photovoltaïques couches minces en technologie CIGS affichant un taux de conversion de 11% ; ces panneaux ont été réalisés sur une ligne pilote en production …

Le NREL avait auparavant vérifié un taux de conversion de 13,4% pour des cellules CIGS de 11,8 cm2 réalisées en laboratoire chez SoloPower.

Day4Energy vient de signer un accord en vue de la reprise de l'Allemand ACI-ecotec, dont le Canadien vise à intégrer les savoir-faire technologiques afin de développer son offre de production de cellules et panneaux photovoltaïques couches minces « clés en mains » …

ACI-ecotec est une société créée en 1980, spécialisée notamment dans la robotique de précision et dans les équipements de traitement des tranches de silicium.

Des chercheurs du centre de recherche pour l’énergie solaire et l’hydrogène ZSW du Bade-Wurttemberg, Allemagne, ont mis au point une technique de dépôt de couches qui leur a permis de réaliser des cellules solaires couches minces du type CIGS (cuivre-indium-gallium-sélénium) avec un rendement de conversion de 20,1% ; la cellule solaire record n'a toutefois qu'une surface de 0,5 cm2, ce qui laisse augurer d'un certain délai avant une possible industrialisation …

Rappelons que le ZSW a développé la technologie CIGS en coopération avec Würth Solar. Les panneaux solaires de ce type commercialisés aujourd'hui affichent des rendements de conversion de 10 à 12%.