Olonne-sur-Mer –. EDF va désormais contribuer à financer des projets de R&D appliquée dans le photovoltaïque par le biais d'un partenariat que sa division EDF Entreprises vient de signer avec la Fondation Océan Vital. A la clé pour cette dernière, 400000 € de financements, au minimum, sur trois ans pour ses programmes de recherche sur les énergies renouvelables, et en particulier pour la R&D sur le photovoltaïque. Dans ce secteur, la Fondation, dont le budget de fonctionnement s'élève à quelque 800 k€ cette année, a notamment mis au point un concept d'encapsulation de cellules solaires ultra minces en silicium dans des matériaux composites souples, une innovation mondiale qui a été brevetée. Son atelier-laboratoire d'Olonne-sur-Mer est en outre équipé pour des travaux d'augmentation des rendements de conversion et d'amélioration de la durée de vie des panneaux PV …

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Avec l'accord passé entre la Fondation Océan Vital et le groupe EDF, ce dernier contribuera directement à des travaux de recherche visant des applications industrialisables à courte échéance. Sa participation au financement proviendra des contrats Equilibre+ signés avec les entreprises et les collectivités. Ces contrats prévoient en effet que, pour chaque MWh acheté, l'énergéticien s’engage à reverser une quote-part du prix payé par le client, soit 1,7 €/MWh aujourd'hui, à des organismes de R&D.

Pour EDF, la R&D sur le photovoltaïque se faisait jusqu'ici uniquement à l'Irdep, un institut de recherche et développement mixte CNRS-EDF, dont le premier projet, appelé Cisel, visait à réduire les coûts de production de panneaux PV à couches minces réalisés par dépôt électrochimique de diséléniure de cuivre et d'indium (CIS). La société Nexcis, installée depuis 18 mois dans une ancienne usine de STMicroelectronics à Rousset (Bouches-du-Rhöne) a d'ailleurs été créée en 2008 pour industrialiser le procédé.

Quatre programmes de R&D sur les énergies renouvelables
Océan Vital est une fondation d'entreprise basée aux Sables d'Olonne et déclarée d'intérêt général depuis sa création en 2007 ; elle est née de l'enthousiasme de Raphaël Dinelli, navigateur, chercheur et fervent défenseur des océans et de la planète contre les pollutions et autres dangers comme les émissions excessives de CO2. Rappelons que Raphaël Dinelli a bouclé le Vendée Globe 2008-2009 avec le voilier "propre" Océan Vital 1, un démonstrateur solaire et éolien. Il réalisera un double exploit, en terminant 10 e des 11 concurrents sur 30 au départ à avoir bouclé ce tour du monde en conditions extrêmes, avec l'électricité de bord provenant quasi-exclusivement de 10 m2 de panneaux solaires et d'une éolienne à axe vertical !

Le programme de R&D dans le solaire tournent principalement autour du concept d'encapsulation de cellules solaires en silicium mono ou poly cristallin à haut rendement (notamment des cellules de SunPower avec jusqu'à 22,6% de rendement de conversion, le record mondial actuel) dans des matériaux composites et ainsi créer des panneaux PV qui ne pèsent que 1/10e du poids comparé aux panneaux PV classiques en verre et permettent de réaliser des applications originales. Les composites apportent en outre la résistance mécanique nécessaire aux modules qui peuvent ainsi remplacer d'autres matériaux et devenir un élément structurant de l'application. Les ingénieurs étudient aussi des techniques d'intégration des diodes de bypass dans les panneaux PV sans perte de rendement surfacique.

Organisation et structure d'Océan Vital sont à taille humaine, et c'est peut-être justement là, outre dans la personnalité de son fondateur, que réside le secret de sa vitalité. Les projets déjà réalisés comme les travaux en cours en sont autant d'exemples : toit solaire pour le concept car électrique BB1 de Peugeot exposé au salon automobile de Francfort en 2009, train TER à toit solaire pour l'éclairage réalisé avec Saft et Faiveley (démonstrateur de la technologie de panneaux PV souples), bus Starter hybride (thermique/solaire) de Fast Concept Car en cours de certification, ombrière PV développée avec et pour le groupe Hervé, toit solaire pour Renault Trafic, etc. Tous les projets retenus par la Fondation le sont avec un objectif de valeur ajoutée et de finalité industrielle à plus ou moins brève échéance, de 2 à 4 ans en moyenne.

Un avion biplace à propulsion électrique solaire, appelé Eraole, projet labellisé par les deux pôles de compétitivité EMC2 et Tenerrdis, est à l'étude. « Nous espérons faire voler l'avion solaire d'ici deux à trois ans. Mais le budget nécessaire pour réaliser un prototype s'élève à 2,5 millions d'euros et nous cherchons encore des mécènes », nous a confié Raphaël Dinelli.

L'entité travaille en coopération avec de nombreux autres organismes de recherche, comme l'Onera ou encore l'Ines. La Fondation coopère notamment avec l'Ines sur le projet Canopea destiné au prochain concours Solar Decathlon Europe qui se déroulera à Madrid en septembre 2012.

Enfin, un navire à propulsion propre (hydrogène, solaire + éolien) constitue l'avant-projet d'un programme océanographique. Il devrait à terme servir de support à un programme d'études marines et à des missions humanitaires (transport de marchandises, support technique ou sanitaire dans des zones sinistrées difficiles d'accès, etc). Les deux autres programmes de la Fondation Océan Vital portent sur l'éolien et sur l'habitat sain et bioclimatique, toutes activités aussi illustrées par le bâtiment abritant les bureaux de la Fondation dont l'architecture de la toiture a permis d'y implanter des panneaux solaires, intégrés dans des tuiles plates en terre cuite couleur ardoise, et une éolienne à axe vertical.

Pour en savoir plus sur la Fondation Océan Vital, cliquer ici

Le groupe espagnol Fire Energy, distributeur/intégrateur de produits photovoltaïques et développeur de projets PV, vient de signer un accord avec la Communauté de Communes du Dunois en vue de l'implantation d'un complexe de R&D, de production, de logistique et de formation en particulier dans le photovoltaïque sur l’ancien Établissement de stockage de munitions de l’armée de terre (Etamat) de Châteaudun (28). Le complexe devrait être appelé « European Renewable Energy Solar Valley » (ERE Solar Valley) et susciter l'intérêt d'industriels et de capitalrisqueurs …

Abandonné par l'armée de terre depuis 16 ans, le site nécessite une phase préalable de dépollution.

Le budget préliminaire prévoit 96,6 M€ d'investissements sur cinq ans afin de réaliser le projet tel qu'il est décrit aujourd'hui.

Le projet est conduit par le groupe Fire Energy, avec des partenaires allemands et chinois ainsi que des soutiens bancaires. L'arrivée d'investisseurs supplémentaires, en particulier pour les aspects R&D, est prévue mais ne sera concrétisée qu'après la réalisation du projet.

L'aspect production aura deux facettes. Un site d'assemblage de panneaux photovoltaïques produira des modules pour des architectes désireux d'intégrer des conceptions uniques dans leurs travaux ainsi que pour des applications solaires originales. En fonction des solutions développées, des essaimages seront envisagés pour une industrialisation ultérieure, sous condition de trouver les investissements appropriés.

La deuxième facette production portera sur les diodes électroluminescentes (DEL), un secteur où le groupe Fire Energy est déjà présent avec son propre centre de R&D. La production de DEL devrait constituer une importante part au sein du complexe ERE Solar Valley.

Le complexe « Énergies renouvelables » occuperait près de 34000 m2 sur une surface de 51 ha. Le site de l'Etamat s'étend au total sur 78 ha. Il se composerait d'un centre de logistique de pointe, d'une production de panneaux photovoltaïques, d'un laboratoire de R&D et d'une unité d'enseignement sur le PV ... ainsi que d'une centrale PV de 12 MWc construite à proximité par GDF Suez. Une centrale au biogaz et des éoliennes semblent également prévues. Le projet s'accompagnerait de la création de 250 emplois, selon un reportage de France 3 (cliquer ici)

Annoncée il y a plus d'un an, la centrale PV de GDF Suez se composera de quelque 44000 panneaux PV en silicium polycristallin sur 27 ha du site de l'Etamat pour un productible de 10,5 Gwh/an. Elle n'est probablement pas étrangère à l'arrivée de Fire Energy (Source : Pays Dunois, Orientations d’actions, Contrat régional de Pays 3ème génération 2011 – 2014).



Le projet ERESV vise aussi à développer des démonstrateurs écologiques sur le site, comme une piscine à chauffage solaire, des fontaines fonctionnant à l'énergie PV, etc.

Fire Energy a été créé en 2007 à Madrid, par les investisseurs Winvest Holdings et Fire Energy Development (Hong Kong). Les panneaux photovoltaïques portant la marque Fire Energy sont assemblés en Chine avec des cellules solaires de Canadian Solar. Le groupe distribue aussi via ses implantations en Europe (Italie, Allemagne) plusieurs marques de panneaux PV et d'onduleurs telles que Eging, Hengji, Jinko Solar, LDK Solar, Shunda Global, Tian Wei, Platinum.

La deuxième édition du Forum ADEME des innovations a créé l'occasion, le 26 septembre dernier, d'échanger sur la recherche et l’innovation en matière d’énergie et d’environnement en France et, en particulier dans le cadre d'une table ronde intitulée « les énergies de demain », sur le mix énergétique à l’horizon 2030 et au-delà. Consensus : le photovoltaïque est une énergie renouvelable mature et à fort potentiel. Dans un autre registre, un prototype de micro-centrale solaire thermodynamique (MiCST) issue d'un projet co-financé par l'Ademe et prête à être industrialisée, ouvre la voie à l’électrification rurale des pays émergents …

Pour revivre l'ensemble du forum, avec les vidéos des séances, cliquer ici

Extraits de la table ronde « Les énergies de demain »
Pour Olivier Appert, président de l'IFP Énergies nouvelles (Institut français du pétrole), « Il y a en un an trois événements majeurs qui conduisent à un changement de paradigme de l'énergie : le printemps arabe, la révolution des gaz de schiste aux États-Unis, et la catastrophe de Fukushima. Je suis un ardent défenseur du nucléaire mais les défis de l'énergie et de l'environnement sont tels qu'on ne peut pas se passer d'une seule source d'énergie. »

André Joffre, président de Tecsol, a insisté, entre autres, sur le fait que « le solaire thermique est trop peu utilisé en France alors qu'il permet de produire, partout en France, la moitié de la consommation d'eau chaude sanitaire et que le coût de l'investissement par kWh économisé est à peu près deux fois moindre que dans le photovoltaïque. »

François Moisan, directeur exécutif Stratégie, Recherche, International, à l'Ademe, a, lui, repris le scénario de l'AIE qui prévoit que, en 2050, les énergies renouvelables pourraient représenter 28% de la production mondiale d'électricité, avec un mix énergétique comprenant toutes les sources renouvelables, le solaire photovoltaïque contribuant à hauteur de 17% et le solaire thermique à hauteur de 14%. Mais l'Ademe est allée plus loin en étudiant, pour le photovoltaïque, ce que cette filière pourrait représenter pour la France et les entreprises françaises en terme de chiffre d'affaires au niveau mondial, si l'on décidait d'être présent sur ces marchés avec 5% des ventes mondiales. Le résultat est visible dans le tableau ci-dessous.



Coordonné par Schneider Electric et regroupant 11 industriels français dans le cadre du pôle de compétitivité Tenerrdis (voir ici), le projet de micro-centrale solaire thermodynamique MiCST adresse l'alimentation en énergie de sites isolés dans le cadre d'une démarché écologique, environnementale et de développement durable, en visant plus particulièrement les pays émergents et les populations défavorisées. L'accès à l'énergie est considéré comme l'un des moyens les plus efficaces pour éradiquer la pauvreté tout en apportant une contribution utile et nécessaire. La microcentrale constitue une solution permettant d'alimenter en électricité un village entier d'une centaine d'habitations, des activités économiques, un dispensaire, une école … Elle produit 150 kWh/jour 24h/24h grâce à un stockage thermique de l'énergie dans une cuve d'eau. Temps de retour sur investissement : 5 ans !

Sur le plan économique, le marché visé s'élève à environ 1 million de sites isolés, soit, en valeur, à quelque 100 milliards d'euros de chiffre d'affaires.

L'Allemand SMA Solar Technology, leader mondial dans les onduleurs pour le photovoltaïque, se prépare à dévoiler son premier micro-onduleur à l'occasion de la manifestation Solar Power International le mois prochain à Dallas, croit savoir Greentech Media. Le micro-onduleur ne serait toutefois pas commercialisé avant début 2012 …

Rappelons que SMA Solar Technology a acquis un certain savoir-faire dans le domaine des micro-onduleurs avec le rachat, en 2009, de la technologie d'OKE Services.

L'Américain Stion, spécialiste du PV à couches minces, affiche un rendement de conversion de 14,1% pour un panneau photovoltaïque à couches minces CIGSSe de dimensions industrielles avec 165 cm x 65 cm, confirmé par le NREL. Parallèlement, la jeune pousse californienne annonce le démarrage d'une usine de 100 MW de capacité d'assemblage initial, construite à Hattiesburg, dans le Mississippi …

Créé en 2006, Stion assemble actuellement des panneaux PV dans une usine à San Jose, Californie (dans un ancien bâtiment d'IBM). Le fondeur taiwanais TSMC est entré à son capital l'an passé, avec un investissement de 75 M$.

L'investissement à Hattiesburg devrait s'élever à 500 M$ sur les six prochaines années, avec 100 M$ dans un premier temps pour une capacité d'assemblage de 100 MW s'accompagnant de la création de 200 emplois.

Hambourg -. L'édition 2011 de la manifestation EU PVSEC a clos ses portes sur un bilan avec des records mitigés : 4467 auditeurs en provenance de 84 pays ont assisté aux quelque 1500 présentations techniques et scientifiques de très haut niveau, mais les organisateurs n'ont que vaguement confirmé un nombre de visiteurs « stable » pour la partie exposition qui a finalement regroupé 999 sociétés. Très vivant, avec énormément d'activités dans tous les halls, le salon n'a pas donné l'impression que l'industrie du solaire est en crise ... et pourtant elle l'est. Jamais, en effet, la course en avant pour les prix des panneaux photovoltaïques n'a été aussi forte : 89 c€/Wc, 76 c€/Wc, 70 c€/Wc ... telles auraient été les « enchères » au cours de la semaine passée, à en croire l'analyste Götz Fischbeck de la BHF-Bank, cité par Photovoltaik …



Qui peut survivre à cette course effrénée ?
« La concurrence est de plus en plus forte, et se joue essentiellement au niveau des prix. Seuls les fabricants capables de produire de la haute qualité à moindre coût pourront tirer leur épingle du jeu », a souligné Ingmar Wilhelm, président du directoire de l'Epia, lors du discours d'ouverture de la manifestation.

Avancées dans le déploiement du photovoltaïque et dans les technologies
Du côté des grands programmes et des développements technologiques, la vigueur du secteur a, elle, été largement démontrée, notamment lors des conférences scientifiques et de diverses présentations techniques.

« Nous assistons à un réel changement dans les mentalités. La Grèce a dévoilé un peu plus son programme Helios et vise de 3 à 10 GW de puissance photovoltaïque installée d'ici 2020 voire 2050, la Chine s'est fixé de nouveaux objectifs avec 10 GW à l'horizon 2015 et 50 GW ultérieurement, les États-Unis ont renforcé leur initiative SunShot qui consiste notamment à réduire de 75% le coût de l'énergie PV d'ici 2020, l'Union européenne dépassera vraisemblablement sa vision de 85 GW à l'horizon 2020 et, enfin, l'Allemagne a démontré que le 100% renouvelable est ponctuellement possible », a notamment souligné Arnulf Jäger-Waldau, président du comité technique de PVSEC et par ailleurs directeur général du centre commun de recherches (JRC) à la Commission européenne, dans sa conclusion lors de la clôture de la manifestation. « Côté technologies, nous avons assisté à un florilège de records dans les rendements de conversion, la plupart obtenus il est vrai uniquement en laboratoire jusqu'ici : 25% pour des panneaux PV en silicium classique, 9,2% chez Mitsubishi pour une cellule solaire miniature en PV organique en laboratoire, 23,7% pour une nouvelle cellule HIT de Sanyo réalisées avec des tranches de silicium de seulement 90 µm d'épaisseur, 17,3% au niveau cellule et 13,5% au niveau panneau PV avec la technologie CdTe chez First Solar, 14% pour un panneau PV de 0,7 m2 en technologie CIS/CIGS, 12% pour une membrane PV de 400 cm2 chez Uni-Solar, 9,5% pour un panneau PV en silicium amorphe chez Sharp, et enfin 43,5% pour le CPV en laboratoire et 39,2% en production. »

Malgré tout l'enthousiasme de la communauté PV, il y avait toutefois consensus sur la manifestation PVSEC : transférer ces technologies et les industrialiser en production avec les meilleurs rendements possibles, dans un contexte de compétitivité exacerbée, ne sera pas une mince affaire.

Le secteur s'est en tout cas donné rendez-vous pour la 27e édition d'EU PVSEC, qui se déroulera l'an prochain du 24 au 28 septembre à Francfort (Allemagne).

Petit rappel : L'Echo du solaire avait déjà publié la semaine dernière en avant-première un certain nombre de nouveautés présentées à EU PVSEC. Voir notre article

Nous reviendrons sur les nouveautés produits de la manifestation dans un prochain numéro.

Le groupe chimiste Air Liquide, fournisseur de l'industrie du photovoltaïque, étoffe sa R&D sur le plateau de Saclay, près de Paris, avec une ligne de caractérisation et de production de cellules solaires en silicium cristallin. Il se propose d'évaluer, de tester et d’optimiser de nouveaux matériaux et procédés afin d'améliorer la performance et de réduire les coûts des cellules solaires en développant la technologie Silexium qu'il vient d'acquérir, avec les droits de propriété intellectuelle associés, auprès de l'entreprise canadienne Sixtron …

La technologie Silexium associe l’utilisation de molécules brevetées, dites précurseurs, au système de génération de gaz SunBox de Sixtron afin de déposer des films antireflets de passivation sur les cellules solaires, en remplacement des solutions actuelles à base de silane. Elle a été validée par les principaux fabricants d’équipements de dépôt chimique en phase vapeur (PECVD) de l’industrie.

Air Liquide est déjà fournisseur de gaz, équipements et services à huit des dix plus grands fabricants mondiaux de cellules solaires et à plus de 150 clients de par le monde.

Hambourg -. La manifestation EU PVSEC 2011 a aussi joué pleinement son rôle de plate-forme d'échanges d'informations scientifiques avec la présentation, d'une part, d'un panneau photovoltaïque de 60 cellules solaires en silicium cristallin avec un rendement de conversion de 19,3%, qui combine la technologie à hétérojonction de Roth&Rau et la technique DNA de Day4 Energy, tandis que l'institut belge de R&D Imec dévoilait une cellule solaire organique en polymère avec un rendement de conversion de 6,9%, développée en coopération avec l'Américain Plextronics, un spécialiste des Oled et des technologies solaires organiques, et le chimiste Solvay …

La technologie développée par l'Imec, également à hétérojonction mais sur du matériau organique, a permis de gagner au moins 0,5% de rendement comparé à une structure classique. Des cellules solaires ont aussi été intégrées dans un panneau PV avec un rendement module de 5%.

Le panneau PV présenté par Day4 Energy et Roth&Rau a été réalisé avec des cellules solaires dont les premiers essais de laboratoire avaientdéjà été démontrés à EU PVSEC 2010 l'an dernier, à Valence (voir notre article).

Un an après leur accord de coopération, Yingli Green Energy, le centre de recherche néerlandais ECN et le fournisseur d'équipements Amtech Systems (au travers de sa filiale néerlandaise Tempress Systems) (voir notre article) se proposent d'étendre leurs travaux aux cellules solaires de type N à contact arrière (N-MWT). Le projet Panda lancé en 2009 a, lui, abouti avec des rendements de 19,7% pour les cellules solaires et de 17,6% pour les panneaux photovoltaïques en laboratoire …

La technologie N-MWT devrait permettre d'améliorer le rendement d'environ 1,5% en dégageant au maximum la face avant des cellules solaires afin d'augmenter la surface d'absorption de la lumière. ECN a, pour sa part, d'ores et déjà démontré que la technologie N-MWT est adaptée aux cellules à couches minces, d'où l'utilisation de moins de silicium et donc une baisse des coûts de production.

« Nous visons un rendement d'au moins 20% pour les cellules et 18% pour les modules, voire au-delà », a notamment déclaré Jingfeng Xiong, vice-président responsable des développements technologiques chez Yingli.

Rappelons que l'Américain Amtech Systems a aussi acquis la société de Montpellier R2D Ingénierie qui, rebaptisée R2D Automation, offre des systèmes de manipulation et de stockage de tranches de silicium pour les industries du semiconducteur et du photovoltaïque.

First Solar, leader dans les panneaux photovoltaïques couches minces CdTe, a réalisé une cellule solaire de test affichant un rendement de conversion de 17,3%, ceci avec des équipements et dans des conditions de production de volume. Ce record a été confirmé par le laboratoire indépendant NREL. Le rendement moyen des panneaux PV commercialisés par First Solar est aujourd'hui de 11,7%, avec un objectif de 13,5 à 14,5 d'ici fin 2014 …

Schott Solar a obtenu un rendement de conversion de 20,2% avec une cellule solaire en silicium monocristallin réalisée à l'aide d'un procédé de sérigraphie. La cellule mesure 156 mm x 156 mm, et affiche une puissance de 4,92 W. Ce record a été confirmé par le laboratoire indépendant de l'institut Fraunhofer ISE. L'an passé, Schott avait obtenu un rendement de conversion de 17,6% avec une cellule solaire en silicium polycristallin.

La société américaine United Solar, filiale d'Energy Conversion Devices spécialisée dans les panneaux photovoltaïques couches minces flexibles, a, elle, obtenu un rendement de conversion de 16,3% en laboratoire pour une petite cellule solaire en silicium amorphe couche mince de 0,25 cm2 en utilisant sa technologie propriétaire Nano-Crystalline à triple jonction.

La société californienne XsunX a, pour sa part, amélioré le rendement de conversion de ses cellules solaires CIGS à 15,91% en moyenne, valeur confirmée par le laboratoire indépendant NREL qui a testé une série de cellules affichant un rendement individuel de 15,3 à 16,3%.

Fleet Technology, opérateur de services dans la géolocalisation et l’éco-télématique, filiale du groupe Traqueur, se diversifie dans la surveillance d'installations d'énergies renouvelables, notamment solaires, en entrant au capital d'Alfileo, une jeune pousse présente dans ce secteur, créée en 2010. Sa participation initiale s'élève à 20%. Elle devrait augmenter au fur et à mesure des résultats obtenus dans le cadre de Monisol, un projet de développement mené au sein du pôle de compétitivité Tennerdis ...

L'entité Fleet Technology-Alfileo entre ainsi dans l'arène des solutions d'optimisation de puissance et de monitoring des installations photovoltaïques, un secteur où deux sociétés, la société californienne Tigo Energy et une entreprise israélienne SolarEdge, sont déjà très actives.

Alfileo propose aujourd'hui une solution clé en main pour la gestion à distance d'installations photovoltaïques, qui permet de visualiser l'état d’un parc solaire et d'être alerté en cas de dysfonctionnements, et d'en suivre la rentabilité.

Le projet Monisol, porté par Fleet Technology et associant notamment l’INES, Tenesol et Webdyn, vise à créer une plate-forme universelle de supervision/administration d’installations photovoltaïques, qui sera par la suite déclinée de manière à adresser les autres énergies douces, et notamment l'éolien. Labellisé également par le pôle System@tic, Monisol bénéficie de subventions octroyées notamment par Oséo, le Conseil régional Rhône Alpes et le Conseil général de Savoie.

Cette plate-forme devrait permettre de prévoir le rendement énergétique des installations, de détecter/analyser de multiples alertes, et de sécuriser les installations notamment en ce qui concerne le risque incendie. L'apport de Fleet Technology, coordinateur du projet, réside en particulier dans son expertise concernant le suivi de flottes de véhicules.

Pour en savoir plus sur le projet Monisol, cliquer ici

A l'occasion d'un 3e tour de table, SolarBridge Technologies, fabricant américain de microonduleurs pour le photovoltaïque, vient de lever 19 millions de dollars notamment auprès de Rho Ventures, Battery Ventures et Texas Emerging Technology Fund. Ce financement est destiné à augmenter les volumes de production, développer le réseau de ventes et agrandir ses équipes de R&D …

Cette nouvelle levée de fonds porte le montant total des financements de SolarBridge à 46 millions de dollars.

Le laboratoire américain NREL et le cluster allemand de R&D Helmholtz viennent de signer un accord de coopération portant sur le solaire photovoltaïque et thermique, avec, pour objectif principal, une réduction du coût des cellules solaires et des capteurs thermiques. Les travaux devraient porter, entre autres, sur le photovoltaïque à couches minces, sur des nanomatériaux et sur de nouvelles architectures de panneaux solaires …

Plusieurs laboratoires du cluster Helmholtz participent à ces travaux côté allemand, notamment le centre de recherche nucléaire de Jülich, le centre Helmholtz pour les matériaux et l'énergie de Berlin, et l'institut de R&D sur l'espace et l'aéronautique DLR.

Un consortium allemand composé de 11 entreprises et 13 instituts et laboratoires de R&D travaillent depuis février 2011 à un projet intitulé SolarWinS, qui a pour objectif d'établir le rendement de conversion maximal des cellules solaires en silicium polycristallin. Moins coûteux, ce dernier est néanmoins handicapé par un rendement plafonnant actuellement aux environs de 17-18%. Des travaux visent maintenant à améliorer ce matériau, en étudiant les phases de fusion et de cristallisation, et son interaction avec l'atmosphère, afin d'aboutir à moins d'impuretés, et donc à un meilleur rendement de conversion …

Le projet est subventionné à hauteur de 5,5 millions d'euros par les autorités publiques.

Rappelons que le silicium est de loin le matériau le plus important et le plus utilisé dans l'industrie du photovoltaïque : 86% des cellules solaires sont en effet à base de silicium. Le silicium monocristallin permet d'atteindre des rendements plus élevés de plusieurs pourcents (Sunpower annonce ainsi 22,4%) mais pour un coput aussi nettement plus élevé.

Pour en savoir plus, cliquer ici

Des chercheurs du Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche (Empa) en Suisse viennent de réaliser des panneaux photovoltaïques à couches minces CdTe avec un rendement de conversion de 13,8% en utilisant le film polyimide souple transparent Kapton de DuPont, actuellement en développement …

Le Kapton est plus de 100 fois plus mince et 200 fois plus léger que du verre, et pourrait ainsi ouvrir la voie vers des solutions PV encore plus flexibles à moindre coût, plus faciles à installer, notamment pour des applications intégrées au bâti.

Le record précédent atteint par l'Empa en rendement de conversion pour des panneaux PV en CdTe se situait à 12,5%.

Soleil en Tête, réseau d'agences de proximité spécialisée dans l'installation de solutions à base d'énergie solaire, va développer, un concept de climatisation solaire qui puise l’énergie dans des capteurs thermiques pour alimenter une machine capable de produire du froid. Le projet sera réalisé en coopération avec les équipes du CEA présentes à l'Institut national de l'énergie solaire (Ines) …

Les détails du concept n'ont pas été divulgués. Couplé à des capteurs thermiques en toiture, ce système compact, adapté à l’habitat individuel ou collectif, devrait permettre de couvrir les besoins énergétiques d’un bâtiment (climatisation, chauffage et production d’eau chaude sanitaire).

L'extension de son offre découlant de ce partenariat devrait aussi permettre à Soleil en Tête de s’orienter vers des marchés où le besoin en climatisation est élevé (Etats-Unis, Afrique du Nord, Asie,…).

L'édition 2011 d'Intersolar va ouvrir ses portes du 8 au 11 juin prochains : nous continuons ici-même notre tour d'horizon des nouveautés déjà annoncées par les sociétés exposantes, avec notamment les premiers panneaux Sunweb de Solland Solar …


Solland Solar présentera les premiers panneaux photovoltaïques de sa gamme Sunweb, qui fait appel à une technique de connexion dite MWT (metal wrap through) afin d'augmenter le rendement de conversion en diminuant la partie métallisée sur la face avant de la cellule. Les panneaux Sunweb de 275 W affichent un rendement de conversion de 17,3%. La commercialisation à grande échelle devrait démarrer début 2012. La société, pour laquelle la maison mère Delta cherchait un acquéreur depuis janvier 2011, vient par ailleurs d'être reprise par son management, sous la direction d'Henk Roelofs, CEO.

Molex et SolarEdge présenteront conjointement des boîtes de jonction « intelligentes », héritières du modèle SolarSpec original de Molex, qui incluent la protection système, la détection des coupures et des arcs électriques, le contrôle de la sécurité et la protection contre le vol, la surveillance des niveaux de sortie et de l’efficacité des panneaux, les diagnostics à distance, etc.

Converteam introduira une série d'onduleurs dans sa gamme ProSolar, qui affichent une puissance nominale 825 kVA, soit 25% de plus que la génération précédente. Ces onduleurs acceptent jusqu'à 1500 V en entrée. La société fabrique des onduleurs pour le photovoltaïque depuis 2009.

IBC Solar présentera les premiers fruits issus d'une coopération récemment signée avec Dispatch Energy Innovations, qui porte sur le développement d'un système de stockage de l'énergie. La société démontrera ainsi sur le salon de Munich la faisabilité d'un système complet de stockage intégrant la batterie IBC SolStore 3,5 (Li-ion) mise au point par Dispatch Energy Innovations et entièrement produit en Allemagne.

Q-Cells exposera son concept de cellule solaire Q.Antum, dont la première génération se distinguant par un rendement de conversion de 18,45% figure parmi les nominés du prix Intersolar 2011. Parallèlement, la société allemande vient de dévoiler une nouvelle génération de la cellule Q.Antum, dont le rendement de conversion de 19,5% pour une surface de 243 cm2 vient d'être confirmé par le laboratoire indépendant Fraunhofer ISE.

Refusol présentera des onduleurs triphasés 8 kW, 36 kg (rendement de 97,8%) très compacts et flexibles, destinés aux installations de moins de 10 kW, ainsi qu'un dispositif Bluetooth (REFUconnect) qui simplifie les communications sans fil entre les différents onduleurs d'un système photovoltaïque.

Saint-Gobain Solar exposera notamment, sous la référence SG Solar Sunlap, un système de tuiles solaires photovoltaïques pour toitures résidentielles, avec plusieurs démonstrations de pose qui feront appel à une tuile composite (SG Solar Justcut) pour des finitions esthétiques directement sur chantier (pourtour de fenêtres de toit, cheminées…). Autres nouveautés : les panneaux photovoltaïques CIS de sa filiale Avancis, qui affichent un rendement de 15,5% (30 x 30 cm), et Solar Eclipse, un panneau PV 500 fois moins éblouissant qu’un panneau classique, destiné aux zones aéroportuaires ou à toute autre zone où l’éblouissement engendre une gêne visuelle.

SolarWatt dévoilera une une solution smart grid destinée aux particuliers ainsi que, sous la référence Solarwatt Easy-In, une solution intégrable en toiture et sur les pans inclinés, qui comprend et affiche une puissance de 138 W/m2.

Suntech Power dévoilera son nouveau panneau photovoltaïque 250 W comprenant 60 cellules solaires carrées en silicium polycristallin, à tolérance de puissance positive de +0 à +5%. De nouvelle génération, le modèle BlackPearl, référencé STP250S-20/Wd+, affiche un rendement de conversion de 15,2%.

Pour sa quatrième participation, le Français Tenesol présentera notamment son panneau photovoltaïque référencé TE 290/300-72M, un module de 300 Wc, ainsi que ses solutions d’intégration renforcée S-TE Integra et S-TE Integra Max, respectivement destinées aux toitures de maisons individuelles/petites toitures et aux grandes toitures.

L'institut allemand de recherche et développement Fraunhofer ISE, dédié aux systèmes d'énergie solaire, vient de se doter d'un centre technologique (MTC pour Module Technology Center) qui sera dédié à l'amélioration du rendement de conversion des panneaux photovoltaïques en réduisant les pertes d'intégration des cellules solaires s'élevant en moyenne à 10-15% …

Les pertes de l'ordre de 10 à 15% au niveau du rendement de conversion des panneaux photovoltaïques ont des sources multiples : zones inactives sur les cellules solaires, liaisons électriques entre les cellules solaires dans un même panneau PV, liaisons entre les panneaux PV et l'onduleur, variations de l'absorption du spectre de lumière, réflexions dues au verre, etc.

Équipé d'une vaste gamme de plates-formes d'assemblage de panneaux PV, ce nouveau centre technologique se propose de se pencher sur tous ces points, en étroite coopération avec l'industrie du photovoltaïque,avec des travaux sur les matériaux des cellules solaires et sur les jonctions entre cellules, des tests aux rayons X, entre autres.

Ci-dessous : le centre technologique du Fraunhofer ISE à Fribourg, Allemagne, et un panneau PV de 1592 mm x 962 mm déjà optimisé par le centre MCT pour atteindre un rendement de conversion de 15,2% avec 60 cellules solaires affichant un taux nominal de 16%.



Les chercheurs du centre ont maintenant pour objectif de réduire les pertes d'intégration à seulement 2,5%.

Créée en janvier 2010 par Paul Stassen, un vétéran de l'industrie du plastique, la jeune pousse TULiPPS Solar a développé une technologie de panneau photovoltaïque appelée COSMOS, qui fait appel à des matériaux composites tels que ceux utilisés dans l'automobile, permettrait de supprimer le cadre aluminium, et réduirait de 50% le poids global d'un panneau PV ainsi que le coût global. La société projette de licencier sa technologie à des assembleurs. Environ 300 prototypes sont en cours de test, et une première offre commerciale de panneaux PV à cadre COSMOS pourrait voir le jour dès 2012 …

Les premiers produits seraient destinés aux toitures plates de bâtiments industriels. Pour Paul Stassen, le système COSMOS pourrait devenir non seulement la solution PV de choix pour les toitures plates mais aussi un standard pour l'intégration au bâti.

Selon Tulipps Solar, dans une installation photovoltaïque en toiture, l'un des problèmes réside dans la hauteur et l'inclinaison des panneaux PV qui exigent en règle générale la présence d'une structure cadrée rigide, généralement en aluminium, dans laquelle repose le module en verre, ainsi qu'un ballast pour que les panneaux puissent résister à toutes les conditions climatiques.

La technologie COSMOS utilise, elle, un laminé PV en verre de 2 mm d'épaisseur qui, collé sur une base composite, forme une structure solide ne nécessitant pas de cadre aluminium. Un système d'ancrage dont les détails n'ont pas été dévoilés supprimerait en outre le besoin de percer la membrane de la toiture. Cette approche permettrait ainsi de réaliser des panneaux ne pesant que 10 kg au m2, susceptibles d'être installés à un angle de seulement 5°. Pour Tulipps, il est ainsi possible de rapprocher les rangées de panneaux avec un moindre risque d'ombrage, et donc d'installer plus de puissance PV sur une même surface, comparé à des systèmes traditionnels.

La technologie COSMOS a été mise au point dans le cadre d'un projet de R&D en coopération avec des industriels de l'automobile, qui a été soutenu financièrement notamment par la province du Brabant septentrional.

Créée l'an passé par d'anciens dirigeants de SoloPower, la jeune pousse californienne EncoreSolar, basée à San Jose, vise à mettre en oeuvre une technique de métallisation par dépôt électrolytique pour réaliser des modules solaires couches minces en CdTe. Objectif : réduire les coûts et obtenir un rendement similaire à celui obtenu avec du silicium cristallin …

La technique aujourd'hui couramment utilisée par la plupart des acteurs du secteur est l'évaporation sous vide.

Les deux cofondateurs, Homayoun Talieh, président-directeur général, et Bulent Basol, vice-président responsable technologique, ont tous deux été auparavant co-fondateurs de SoloPower, une société dédiée aux panneaux photovoltaïques de type CIGS. Ils détiennent ensemble près de 200 brevets portant notamment sur diverses méthodes de dépôt de couches minces.

Egalement basé dans la Silicon Valley, à Fremont, SoloPower est, pour sa part, en train de construire une usine de 300 MW (170 emplois) à Wilsonville,en Oregon, avec un investissement total de 340 M$. La société bénéficie d'ailleurs d'une garantie de l'état (ou plutôt du ministère américain de l'énergie) pour un emprunt de 190 M$.