Panasonic affiche un nouveau record en termes de rendement de conversion, avec 25,6% de performance pour une cellule solaire en technologie HIT (initialement développée par Sanyo), après 24,7% en février 2013. De son côté, le laboratoire de R&D allemand ISFH (Institut für Solarenergieforschung Hameln) a obtenu un rendement de conversion de 21,2% pour une cellule solaire en silicium monocristallin réalisée avec des techniques classiques de sérigraphie …

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Panasonic a encore réussi à optimiser la technologie HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) à 25,6%, uniquement en laboratoire, en passant notamment à des contacts en face arrière ce qui non seulement permet d'obtenir une plus grande surface active mais réduit aussi les pertes de résistivité. La cellule solaire de 143,7 cm2. En production de série, la performance atteint aujourd'hui 22%.

La performance de la cellule solaire de l'ISFH a été vérifiée, elle, par le CalLab de l'institut Fraunhofer ISE. Elle se démarque des rendements classiques de 17,5 à 19,5% obtenus en silicium monocristallin avec des contacts métallisés par sérigraphie. Elle a été obtenue notamment grâce à un design à cinq busbars sur la face avant et une technique d'impression permettant de les réduire à une largeur de 46 µm, augmentant ainsi également la surface active de la cellule. L'ISFH souligne avoir travaillé dans des conditions de production industrielle.

Solar Frontier vient d'obtenir un rendement de conversion de 20,9 % avec une cellule solaire en technologie à couches minces CIS/CIGS de 0,5 cm2, développée conjointement avec le NEDO, une organisation japonaise pour le développement des nouvelles technologies de l'énergie. Solibro (groupe Hanergy) joue, pour sa part, désormais aussi dans la cour des grands avec une cellule solaire de 1 cm2 dans la même technologie, affichant une performance de 20,5% …



L'Allemand Solibro, ex-filiale de Q-Cells rachetée par le groupe chinois Hanergy en 2012, a vu la performance de sa cellule solaire confirmée par le laboratoire indépendant américain NREL.

Le précédent record mondial en termes de rendement CIS/CIGS avait été établi à 19,7 % par Solar Frontier en janvier 2013. Le nouveau record a été vérifié de façon indépendante par l'Institut Fraunhofer. En technologie couches minces CdTe, l'Américain First Solar a dévoilé récemment une performance de 20,4 % (voir notre article). Parallèlement, son compatriote Stion avait obtenu un rendement de conversion de plus de 23% avec une cellule solaire CIGS dite « tandem », avec une double jonction obtenue par empilage, mais la technologie est encore loin de l'industrialisation. Le Japonais Solar Frontier compte par contre transférer rapidement son procédé amélioré pour l'obtention de la couche de sélénium par pulvérisation vers la production en série.

La filiale de Showa Shell Sekiyu, également leader en termes de capacité de production en technologie CIS/CIGS, vient par ailleurs de signer une lettre d'entente avec l'énergéticien Chopro et les autorités publiques de Nagasaki en vue de réaliser une centrale photovoltaïque de 29 MW près de l'aéroport de cette ville (voir notre article).

Dans le photovoltaïque organique, Heliatek vient de dévoiler des cellules solaires transparentes avec un rendement de conversion de 7,2% pour un taux de transparence de 40%. Réalisé en laboratoire, ce nouveau record ouvre la voie à l'utilisation possible du film de PV organique HeliaFilm dans du vitrage pour des solutions intégrées au bâti ou des toitures de véhicules …



La société allemande a par ailleurs déjà atteint il y a plus d'un an un rendement de conversion de 12% avec des cellules solaires organiques non-transparentes (voir notre article).

Un groupe de travail international* dédié au PV organique, appelé OEE pour Organic Electronic Energy, a été créé parallèlement par l'association allemande OE-A (Organic and Printed Electronics Association) au sein du syndicat professionnel VDMA (dédié aux équipements industriels), avec Thibaud Le Séguillon, CEO de Heliatek au poste de porte-parole. Sa mission consistera à promouvoir l'échange d'informations, à défendre les intérêts des entreprises et instituts de recherche impliqués, et à participer à l'élaboration de standards pour cette technologie. Il sera officiellement lancé et présenté au public pendant l'exposition/conférence LOPEC (pour en savoir plus, aller sur le site) dédiée à l'électronique imprimée qui se déroulera du 26 au 28 mai prochains à Munich (Allemagne).

* Parmi les membres fondateurs figurent notamment les deux sociétés françaises Amor et DisaSolar, aux côtés des industriels Belectric OPV (Allemagne), Eight19 (Grande-Bretagne), Heliatek (Allemagne) et Mekoprint (Danemark), ainsi que des instituts de recherche comme les VTT (Finlande), Holst Centre (Pays-Bas) et CSEM (Suisse) aux côtés du CEA. D'autres sociétés devraient rejoindre le groupe de travail au cours des prochains mois afin de couvrir l'ensemble de la chaîne de valeur du PV organique.

Pour la société d'études IHS, après une faible année 2013, les investissements devraient rebondir de 42% cette année dans l'industrie du photovoltaïque à quelque 3,4 milliards de dollars et susciter, en production, la transition vers des technologies avancées et novatrices pour réduire les coûts et améliorer les rendements. Exemples : le recours au sciage au diamant et aux substrats de type N …



Les cellules solaires sont généralement réalisées à partir de silicium de type P mais, depuis quelques années, les recherches vont bon train sur les substrats de type n (en France aussi, dans le cadre du projet Monoxen notamment, voir notre article). Ce type de substrat affiche une plus grande tolérance aux impuretés et n'est pas sensible à la légère dégradation à l'exposition au solaire (PID) généralement constatée pour la filière basée sur du silicium obtenu par tirage Czochralski. Il serait surtout réservé aux cellules solaires en silicium monocristallin auxquelles il permettrait d'atteindre des niveaux inédits de rendement de conversion. Pour IHS, la part de marché dans ce domaine passerait de 5% de la production de cellules solaires l'an passé à environ 32% en 2020.

Le sciage au diamant en remplacement du fil d'acier pour découper les tranches de silicium réduirait notamment les pertes de silicium et donc les coûts. Il devrait représenter un marché de 27,2 GW en 2017 et de 43,1 GW en 2020, contre 5,5 GW l'an passé.

First Solar a obtenu un rendement de conversion de 20,4% avec une cellule solaire en technologie à couches minces CdTe dans son centre de R&D de Perrysburg, Ohio (Etats-Unis), fruit du partenariat de l'Américain avec le groupe GE et de la reprise des activités de ce dernier. Son compatriote Stion, également spécialisé dans les couches minces, a dévoilé une cellule solaire en technologie tandem CIGS avec un rendement de conversion de 23,2% …

Stion a déjà obtenu un prototype de module solaire de 20 cm x 20 cm dépassant un rendement de conversion de 20% et compte être bientôt en mesure de réaliser des modules monolithiques de 65 cm x 165 cm avec 20 à 22% de rendement.

First Solar a par ailleurs continué l'industrialisation de résultats de R&D et a rehaussé de 0,6% le rendement de conversion de ses panneaux PV en production courant 2013, à 13,4% à fin décembre dernier. Sa ligne d'assemblage la plus performante sort des panneaux PV affichant 13,9% de moyenne.

En janvier 2014, un consortium allemand qui regroupe sept partenaires de l'industrie et de la recherche vient de démarrer le projet de R&D Sol-ion+ visant à prouver les avantages du stockage de l'électricité photovoltaïque tant pour le consommateur propriétaire d'une installation que pour la stabilité du réseau électrique. D'une durée de quatre ans, le projet est subventionné par le ministère allemand de l'environnement …



Sol-ion+ s'inscrit à la suite du projet Sol-ion* terminé en 2012, dont les retombées ont conduit au développement du système BPTS-5 Hybride de Bosch Power Tec commercialisé depuis 2012. Il portera dans un premier temps sur le développement d'un système de stockage susceptible d'être mis en œuvre aussi auprès des particuliers. Les travaux seront dirigés et coordonnés par le fabricant de systèmes de stockage Bosch Power Tec. Saft Batterien, filiale allemande du groupe Saft, met sa technologie de batterie dans la corbeille. Les énergéticiens Stadtwerke Mainz Netze et Überlandwerk Groß-Gerau (ÜWG) détermineront les caractéristiques particulières d'un système de stockage capable de stabiliser le réseau électrique. Pour une expérimentation grandeur nature, 17 batteries de stockage seront installées sur le réseau électrique d'ÜWG. D'une durée d'un an, cette expérimentation portera à la fois sur des systèmes de stockage autonomes, installés chez des consommateurs finaux, et sur un groupe de systèmes de stockage dont la finalité consistera à assurer la stabilité du réseau électrique.

Parmi les autres partenaires au sein du consortium figurent les instituts de R&D Fraunhofer IWES, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) tandis que l'université technique d'Aix-la-Chapelle accompagnent les travaux de développement des procédures de charge des batteries, l'analyse des performances au niveau système, la gestion/exploitation comme soutien du réseau électrique, et l'étude de faisabilité économique.
* Mené de 2008 à 2011, ce projet franco-allemand était dédié au développement d’un nouveau concept de conversion et de stockage de l’énergie pour les systèmes photovoltaïques (PV) raccordés au réseau en Europe afin d'optimiser l'autoconsommation de l'électricité produite.

Le fabricant d'équipements Meyer Burger et le CSEM viennent de lancer un projet de R&D appelé Swiss-Inno HJT visant à développer des cellules solaires de haut rendement dans une technologie silicium à hétérojonction (HJT) susceptible d'aboutir à des panneaux photovoltaïques coûtant moins de 0,50 €/Wc …

Financé conjointement par l'office fédéral suisse de l'énergie, par les industriels et par le canton de Neuchâtel pour un budget global d'environ 10 millions de francs suisses sur 3 ans, le projet a pour objectif la mise en place d'une ligne de production pilote et d'un démonstrateur.

La technologie HJT fait appel à des couches ultrafines de silicium amorphe déposées sur les deux faces des tranches de silicium monocristallin. Elle permet d'obtenir des cellules solaires avec des taux de conversion plus élevés qu'avec le seul silicium monocristallin, et un meilleur comportement en température. Le développement de la technologie a démarré en 2008 dans le cadre d'un partenariat entre Roth and Rau, un centre de compétence pour les technologies de dépôt du groupe Meyer Burger et le laboratoire photovoltaïque de l'institut des matériaux à l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL).

Pour les partenaires du projet, la mise au point d'une ligne pilote de production de cellules solaires HJT et d'assemblage de panneaux PV, l'optimisation du procédé de fabrication et l'industrialisation de l'ensemble devraient aussi ouvrir la voie à des opportunités à l'export. Au passage, l'office fédéral suisse de l'énergie compte aussi sur les retombées pour sa stratégie prévoyant une part important d'énergies renouvelables dans son bouquet énergétique à l'horizon 2050. A la fin du projet, les lignes pilotes devraient devenir des plates-formes de R&D pour peaufiner d'autres innovations technologiques dans le solaire et en préparer l'industrialisation dans des conditions de production.

Lors du Conseil des ministres franco-allemand du 19 février dernier, les deux pays ont décidé de la mise en place, d'ici fin 2014, d'une plate-forme commune afin de développer les partenariats scientifiques, industriels et technologiques dans le domaine de la transition énergétique, en particulier dans le secteur des réseaux, des énergies renouvelables, du stockage de l’électricité et de l’efficacité énergétique. Parmi les actions prioritaires : le développement des technologies de l'énergie solaire avec un partenariat franco-allemand sur la base des synergies industrielles déjà existantes …

L'idée d'un « Airbus de l'énergie » lancée par le Président de la république se précise donc, au moins sur le papier pour l'instant. Dans le Relevé de décisions publié par la Présidence de la République, il est acté que cette plate-forme se fondera sur :
- des coopérations entre les deux agences ADEME et DENA : des propositions portant sur des projets communs comme l’efficacité énergétique, les réseaux et les énergies renouvelables seront présentées avant la fin de l’année ;
- le renforcement des missions de l’Office franco-allemand pour les énergies renouvelables (OFAEnR) pour couvrir notamment l’industrialisation des technologies nécessaires à la transition énergétique ;
- l'intensification des coopérations entre les organismes français et allemands dans le domaine de la recherche énergétique (CEA, Institut français des énergies renouvelables, Institut technologique de Karlsruhe, Centre Helmholtz, Université technique de Münich en particulier) ;
- le soutien à la transition énergétique, en particulier à l’efficacité énergétique, par les deux Institutions financières Caisse des dépôts et des Consignations / Kreditanstalt für Wiederaufbau qui présenteront des propositions d’ici l’été 2014 pour accompagner les initiatives d’investissement privé dans les infrastructures locales.
Il y est aussi acté que, au niveau européen, la France et l’Allemagne soutiennent, sur la base de la proposition de la Commission européenne, l’objectif d’une part minimale de 27% d'énergies renouvelables dans la consommation d’énergie en 2030.

Enfin, parmi les actions prioritaires figure aussi la mise en place d'un plan scientifique et technologique franco-allemand pour la recherche sur le stockage de l’électricité qui
associera des acteurs de la recherche et des entreprises. Un soutien du programme européen Horizon 2020 sera recherché. Des propositions pour l’établissement de ce plan seront faites d’ici l’été 2014. Les activités de l’OFAEnR seront élargies aux domaines des réseaux et du stockage de l’énergie, avec un rôle renforcé de plate-forme d’échanges dans le domaine de la recherche énergétique comme prévu dans le cadre de la feuille de route de l’OFAEnR adoptée conjointement par les gouvernements et les représentants de l’industrie des deux pays en juillet 2013.

Pour en savoir plus, cliquer ici

La société allemande Avancis, filiale de Saint-Gobain, vient d'obtenir un rendement de conversion de 16,6% avec un panneau photovoltaïque en technologie CIS/CIGS de 30 x 30 cm2 réalisé sur une ligne de production pilote. Ce rendement a été vérifié par le laboratoire indépendant NREL aux Etats-Unis …

Avancis estime que le transfert de son process depuis la production expérimentale à la production commerciale lui permettrait de fournir des panneaux PV CIS de 160 Wc dans sa série PowerMax (158 cm x 66 cm). En laboratoire, le record de rendement dans cette technologie s'établit actuellement à 20,8% (voir notre article).

Le Chinois JA Solar a, de son côté, atteint un rendement de conversion de plus de 19% avec des cellules solaires dans sa filière silicium multicristallin. En août 2013, la firme avait déjà obtenu un rendement de conversion de 18,3% dans ce domaine. JA Solar compte introduire cette nouvelle génération de cellules solaires en production et commercialiser des panneaux photovoltaïques les intégrant dans le courant du second semestre de 2014.

Un an après le lancement de son centre de R&D pour le photovoltaïque (voir notre article), le Centre Suisse d’Electronique et de Microtechnique (CSEM)a signé des contrats de recherche et d’industrialisation d'un montant total de plus de 4 millions de francs suisses, avec près d’une vingtaine d’entreprises. Le PV-Center a notamment développé des cellules solaires en silicium cristallin à très haut rendement (22,4%) en partenariat avec l’Ecole polytechnique de Lausanne …


Le CSEM tire donc un bilan positif de sa première année d’activités dans le photovoltaïque. « Les résultats obtenus pour cette première année dépassent nos attentes tant du point de vue scientifique que technologique », a déclaré Mario El-Khoury, directeur général du PV-Center.

Environ trente collaborateurs basés à Neuchâtel et à Muttenz travaillent désormais au développement des technologies solaires présentes et futures, en exploitant aussi les synergies possibles avec l'activité microélectronique du CSEM. Des cellules solaires fonctionnant à très basse luminosité, intégrables par exemple aux montres bracelets de demain, ont ainsi été développées. Le PV-Center travaille en outre en partenariat avec des architectes sur de nouvelles solutions, plus esthétiques, pour l’intégration au bâtiment (voir photo ci-dessus). Il s’est également impliqué dans plusieurs projets d’envergure nationale et européenne soutenus par l’Office fédéral de l’énergie, la Commission pour la technologie et l’innovation (CTI) ou encore par le Fonds national ou la Commission européenne. Enfin, le CSEM fait également partie du consortium X-GWp qui travaille sur le concept d'une usine de plusieurs GW de capacité de production avec l'Institut Fraunhofer pour les systèmes solaires (ISE) de Fribourg, en Allemagne, et l'Institut national de l’énergie solaire (INES) de Chambéry, en France.

Financé par la Confédération helvétique à hauteur de 19 millions de francs suisses pour la période 2013 à 2016, le PV-Center vise à développer de nouvelles générations de cellules et de panneaux photovoltaïques et à en accélérer l’industrialisation, et aussi à accompagner la transition énergétique vers un modèle où l’électricité solaire jouera un rôle essentiel. Les travaux s’articulent autour de quatre axes principaux : le développement de cellules et panneaux photovoltaïques, la fiabilité des produits, l’intégration architecturale, ainsi que la gestion et le stockage de l’énergie solaire.

En Allemagne, une équipe interdisciplinaire vient de démarrer Popup, un projet de R&D d'une durée de trois ans dédié au photovoltaïque organique visant à accélérer sa percée industrielle grâce à un procédé de fabrication économique adapté à une production de volume. Subventionné à 50% par les autorités publiques, le projet dispose d'un budget de 16 millions d'euros …

Les travaux porteront aussi bien sur de nouveaux matériaux, plus efficaces et plus stables, que sur des procédés de fabrication faisant appel à l'impression et à la sérigraphie, ainsi que sur des architectures novatrices pour réaliser des panneaux solaires de tous types (souples, rigides, semi-transparents et transparents, sur des substrats en polymère et/ou en verre). Les chercheurs devraient aussi éviter de recourir à des électrodes de type ITO (Indium Tin Oxide) et donc à des matériaux coûteux comme l'indium, mais utiliser des films conducteurs ou d'autres solutions microstructurées pour la métallisation des électrodes. Le projet s'inscrit dans le programme « Grundlagenforschung Energie 2020+ » du ministère allemand de l'éducation et de la recherche (BMBF).

Coordonnée par le chimiste Merck, l'équipe opérationnelle se compose d'experts de 10 universités et de sociétés industrielles, et donc de laboratoires publics et privés. Parmi les participants industriels figurent notamment PolyIC, Belectric OPV (ex-Konarka), [b)Siemens[/b) et Centrosolar Glas ainsi que le groupe Webasto, spécialisé dans les techniques climatiques. L'Institut für Technologie de Karlsruhe (KIT), un organisme public leader dans la recherche sur l'énergie en Europe, est chargé de la mise en œuvre du projet, avec un budget d'un million d'euros.

Les applications du photovoltaïque organique se trouvent aussi bien dans l'automobile (support d'alimentation d'électronique de bord) que dans le bâtiment (en façade par exemple), et plus généralement partout où il est possible d'intégrer des cellules solaires souples et de faible poids. En Europe, des entreprises françaises comme DisaSolar ou encore Armor ainsi que la société allemande Heliatek sont très actives dans ce domaine. Voir nos articles, notamment ici, ici et ici

« Nous sommes à l'aube d'une révolution énergétique », affirme Daniel Lincot, directeur de recherche au CNRS et directeur de l'Institut de Recherche et Développement sur l'Énergie Photovoltaïque (IRDEP) et spécialiste du photovoltaïque, dans une interview publiée par Enerzine …

Pour ce spécialiste du photovoltaïque, il s'agit de mettre en avant que l'énergie solaire en général, et en particulier le photovoltaïque, est en train de devenir une source d’énergie majeure. « L'autre avancée majeure, c’est la qualité et le coût des cellules photovoltaïques. Le rendement moyen des cellules matures est proche de 15% (soit 15% des 1000 W optiques par m² du soleil, donc environ 150 W). Aujourd’hui, les rendements record en laboratoire vont au-delà de 25 voire 30%. Par comparaison, le rendement du moteur thermique est de l’ordre de 33%. Donc le photovoltaïque apporte une énergie avec un rendement commercial entre 10 et 20%, avec un coût proche des 13 centimes du kWh. C’est une énergie devenue rentable sur le plan financier. On parle de parité réseau », explique-t-il ainsi.

Pour en savoir plus, cliquer ici

Sélectionné en avril 2012 dans le cadre des investissements d’avenir (PIA) géré par l’Ademe, le projet Guépard dédié à la mise au point d’une nouvelle génération de cellules solaires à très haute efficacité, coordonné par Soitec (voir notre article), vient enfin d'obtenir l'aval de la Commission européenne. Ceci permettra à Soitec de bénéficier d’une aide publique de 21,3 M€, dont 5,9 M€ de subventions directes …

Le projet associe le CEA et InPACT, une PME française spécialisée dans les matériaux et la chimie. L'investissement total à la charge de l'ensemble des entreprises s'élève à 68,9 millions d’euros sur cinq ans. L'aide publique autorisée par la Commission européenne au bénéfice de Soitec s'élève à 21,3 millions d’euros, dont 5,9 M€ de subventions directes et 15,4 M€ sous forme d’avance remboursable.

Star des investissements d'avenir, le projet Guépard ambitionne une rupture technologique en aboutissant à une nouvelle génération de cellules solaires affichant des taux inédits de conversion de l’énergie solaire en électricité. Sur la base de son savoir-faire dans les matériaux semi-conducteurs de hautes performances, Soitec développe des cellules solaires dites à quatre jonctions et atteint régulièrement des records d’efficacité en laboratoire, avec notamment 44,7% en septembre dernier grâce (aussi) à des travaux préliminaires sur les matériaux utilisés, menés en collaboration avec l’institut Fraunhofer ISE, le CEA-Leti et le Centre Helmholtz de Berlin. Aujourd'hui, Soitec vise à atteindre un rendement de conversion de 50% en laboratoire, avant de projeter l'industrialisation du procédé de fabrication faisant appel à ces nouveaux matériaux.

Rappelons que, dans des systèmes CPV, les cellules solaires s'associent à des lentilles optiques qui concentrent la lumière, ce qui permet d’atteindre aujourd'hui déjà un rendement plus de deux fois supérieur à celui des technologies photovoltaïques standard. Le marché visé par la technologie CPV est prioritairement celui des grandes centrales au sol installées dans les régions à fort ensoleillement. En forte croissance, ce marché devrait représenter environ 10% des nouvelles installations photovoltaïques en 2016 (Sources : IMS, GTM).

Données clés du projet Guépard
Mise au point d’une nouvelle génération de cellules solaires à rendement disruptif, dédiées aux systèmes photovoltaïques à concentration (CPV)
Démarrage : mai 2012
Durée : 5 ans
Coordinateur : Soitec
Partenaires : CEA et InPACT
Budget total  pour l’ensemble des partenaires : 68,9 millions d’euros échelonnés sur cinq ans

Le spécialiste des panneaux photovoltaïques à couches minces en technologie CIS Solar Frontier vient d'établir un nouveau record en termes de rendement de conversion en atteignant 12,6% avec une cellule solaire de 0,42cm2, mais en technologie CZTS …



Le Japonais avait signé un accord de coopération avec IBM, qui travaillait déjà sur la technologie CZTS (cuivre, zinc, étain, soufre et sélénium). L'an passé, les deux partenaires annonçaient déjà un rendement de conversion de 11,1%. IBM avait atteint 9,5% en février 2010. Le record d'aujourd'hui est le fruit des travaux communs entre Solar Frontier, IBM et Tokyo Ohka Kogyo (TOK), et a fait l'objet d'une vérification indépendante de Newport Corporation. En technologie CIS, Solar Frontier a obtenu, en laboratoire, un rendement de conversion de 17,8% avec un sous-module CIS de 30 cm sur 30 cm , et de 19,7% avec une cellule solaire CIS dans son centre de recherche de Kanagawa, au Japon. Les panneaux PV CIS actuellement commercialisés par Solar Frontier affichent une efficacité de conversion de 13,8%.

Boeing vient de dévoiler que sa filiale Spectrolab a obtenu un rendement de conversion de 38,8% avec une cellule solaire à jonctions multiples à base de matériaux semiconducteurs III-V, sans recourir à la concentration (par lentille ou miroir) des rayons du soleil, soit 1% de plus que son précédent record établi au printemps dernier …

La cellule solaire a été réalisée par Spectrolab en utilisant un nouveau procédé de collage (« bonding ») de Boeing. Selon le groupe, ce type de cellule solaire pourrait être utilisée dans des véhicules spatiaux et autres avions sans pilote.

Au Salon du Bourget 2013 de juin dernier, la Fondation Océan Vital, dirigée par le navigateur-chercheur-entrepreneur Raphaël Dinelli (voir notre article), présentait le démonstrateur Eraole, un avion à propulsion électrique hybride solaire/bioénergie. Aujourd'hui, l'équipe de la Fondation Océan Vital prend date en programmant le 1er vol transatlantique sans escale du prototype d'avion biplan pour juin 2015 …

Eraole relèvera un double défi : augmenter le temps de vol d'un avion type biplan à propulsion électrique hybride solaire/bioénergie ; et maximiser la contribution photovoltaïque au bilan énergétique du vol. Pour y arriver, voici en avant-première les informations concernant la contribution de la partie solaire : les panneaux PV font appel à un procédé d'encapsulation de cellules solaires dans des matériaux composites mis au point par la Fondation Océan Vital et présentent, outre une grande flexibilité sans perte de résistance mécanique, un poids extrêmement faible de 1100 g/m2, une épaisseur de 0,6 mm et, surtout, un rendement de conversion de 22,6% avec une puissance de 200 Wc/m2 (surface active). Avec 43 m2 de la surface de ses ailes couverte par les panneaux photovoltaïques (1728 cellules solaires encapsulées dans des composites), Eraole disposera d'une puissance de plus de 5,5 MWc côté solaire, ce qui devrait lui apporter 25% de sa propulsion, les 75% restants devant provenir d'une source de bioénergie à base de micro-algues.

Mené depuis 2009 au sein de la Fondation Océan Vital, le projet futuriste Eraole fera l'objet d'une présentation détaillée sur le Technocampus du pôle de compétitivité EMC2, dédié à l'innovation dans les technologies de production, à Bougenais (44), ce mardi 26 novembre 2013. À suivre dans un prochain numéro pour d'autres détails …

Initialement créée avec l'objectif d'entrer sur le marché des panneaux photovoltaïques en technologie CdTe, la jeune pousse américaine Solexant revient sur le devant de la scène en changeant de nom et de vision : désormais appelée Siva Power, elle se propose d'appliquer un procédé d'intégration monolithique (MLI) avec dépôt de couches ultraminces par « co-évaporation » directement sur un substrat verre pour réaliser des panneaux photovoltaïques à couches minces CIGS …

Une fois industrialisé, le procédé permettrait de réaliser des panneaux photovoltaïques plus fiables et pour un coût réduit de moitié par comparaison avec une technique d'assemblage de cellules solaires, le tout avec un rendement de conversion montant d'ores et déjà à 14%.

Solexant avait levé plus de 40 M$ de fonds en juin 2010 et bénéficié d'un crédit d'impôt de 18 M$ ainsi que d'un prêt de 25 M$ d'une agence locale de développement territorial pour mettre au point sa technologie et l'industrialiser avec, à la clé, un projet d'usine de 100 MW. Aujourd'hui, Siva Power se relance avec une nouvelle équipe de direction, et viserait rapidement une capacité de production de 300 MW. Selon le site PV-Tech, la vision de la société se baserait sur l'évolution des couches minces CIGS au Japon (avec Solar Frontier) et suivrait les choix stratégiques du Chinois Hanergy qui a racheté trois sociétés spécialisées dans la technologie CIGS (Solibro MiaSolé et Global Solar). La technologie CIGS se présenterait aussi comme la plus prometteuse pour abaisser le coût du solaire PV à moins de 0,40 $/W.

Sélectionné au printemps 2012 dans le cadre des appels à manifestation d'intérêt, le projet Microsol porté par Schneider Electric afin de développer des solutions pour l’électrification rurale dans des pays en voie de développement grâce à des microcentrales solaires (voir notre article) vient de passer un cap décisif : la centrale pilote a été inaugurée le 20 novembre dernier sur le site du CEA à Cadarache …



Les sociétés Exosun et Exoès apportent au projet une complémentarité technologique, la première fournissant le champ solaire avec son concentrateur et son récepteur ainsi que la solution de stockage tandis que la deuxième apporte sa technologie de conversion de chaleur en électricité (Shape Solar) basée sur un cycle organique de Rankine. « Notre collaboration avec Exoès dans le cadre du projet Microsol nous permet de proposer une production simultanée de chaleur et d’électricité 24h/24. La régulation de la centrale est effectuée par le partenaire Schneider Electric », explique Frédéric Conchy, pdg et fondateur d’Exosun. Le projet regroupe, outre Schneider Electric, les sociétés Exoès, Exosun, Stiral et TMW, le CEA-INES ainsi que les laboratoires LEME-Paris et LEMTA-Nancy.

Annoncé avec un budget total de 10,9 millions d'euros, dont 5,1 millions d'euros de subventions au titre des investissements d'avenir (voir la Fiche Microsol sur le site de l'Ademe), le projet a pour but d’équiper les populations isolées de dispositifs simples mais durables de production d'énergie et d'eau potable à partir des ressources naturelles disponibles. Si les tests avec la microcentrale pilote sont concluants, des démonstrations seront effectuées dans deux pays d'Afrique en 2014 pendant un an. La commercialisation est prévue à l'issue de la validation de ces démonstrations. Le marché potentiel est estimé à plus d'un million de sites à équiper dans le monde.

Porté par MPO Energy, un projet de fabrication de cellules solaires à haut rendement par la technologie d'implantation ionique vient d'être sélectionné dans le cadre du 16e appel à projets du Fonds unique interministériel (FUI). Appelé I3BC2, il a pour objectif de développer un équipement d'implantation ionique par plasma pour réaliser des cellules PV à contacts en face arrière pour la simple et moyenne concentration solaire …

Mise au point par l’INES (Institut national de l’énergie solaire), cette technologie devrait permettre à MPO Energy de fabriquer à faible coût des cellules affichant un rendement supérieur à 22% en moyenne. Il n’existe aujourd’hui aucun fabricant européen pour ce type d’équipement qui sera développé par la société IBS, partenaire du projet.

Sur un total de 123 dossiers déposés dans le cadre de ce  16e appel à projets,  68 nouveaux projets collaboratifs de R&D, impliquant 54 pôles de compétitivité, ont été retenus. Ils bénéficieront d’un cofinancement public total de 93 M€ (dont 51 M€ apportés par l'état et 42 M€ apportés par les collectivités territoriales et des fonds communautaires FEDER). Le projet I3BC2 est soutenu par les pôles de compétitivité Capenergies, Tenerrdis et S2E2. Deux autres projets dans les énergies renouvelables sont soutenus par le pôle de compétitivité Capenergies. Ces trois projets représentent un budget total de 13,3 millions d’euros,  et seront subventionnés à hauteur de 5,8 millions d’euros grâce au soutien des collectivités territoriales et de l’état. Tenerrdis soutient, pour sa part, encore un projet dans la géothermie, qui vise à développer un élément en béton préfabriqué assurant à la fois le rôle de fondation (infrastructure) et de source d’énergie renouvelable.

La longue marche* jusqu'à la concrétisation de l'Institut Photovoltaïque d'Ile de France (IPVF) se poursuit ... L'IPVF vient en effet de signer une convention de financement avec l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) pour un montant de 18,5 millions d'euros sur six ans. Cette signature permet enfin le démarrage opérationnel de l'entité et valide le contenu des programmes scientifiques …



Rappelons que l''IPVF est une initiative de Total et d'EDF, du CNRS et de l'école polytechnique, associé à Air Liquide, Horiba Jobin Yvon et Riber.

« L'ambition de l'institut est de faire de la France un leader mondial de l'énergie solaire, et de dessiner le paysage photovoltaïque du futur. Il faut accompagner la transition énergétique en accélérant le développement des solutions économiques et efficaces », souligne Jean-François Minster, directeur scientifique de Total qui assure la première présidence de l'IPVF. Les activités de recherche visent à améliorer des technologies existantes et à développer de nouveaux concepts. Elles s'articulent autour de cinq programmes scientifiques, portant sur :
Les matériaux pour les cellules silicium à haut rendement
Les cellules à base de chalcogénures en couches minces à haut rendement
Les nouveaux concepts pour un photovoltaïque compétitif
Un programme transversal sur les caractérisations avancées, la théorie et la modélisation
Un programme dédié à l'analyse des impacts environnementaux

L'IPVF mettra l'accent sur l'enseignement et la formation de spécialiste, pour devenir un véritable pôle d'excellence. Doté d'un budget global de 150 millions d'euros, sa construction va démarrer courant 2014 sur le campus de Paris-Saclay. En 2016, l'institut devrait réunir près de 200 chercheurs des entreprises privées et centres de recherche publics partenaires et il accueillera des enseignants et des étudiants de niveau master et doctorat. Des partenariats vont être développés avec les autres pôles de recherche du plateau de Saclay, les grands industriels mondiaux du secteur solaire et des PME-PMI d'Ile de France.

Nous reviendrons prochainement sur les objectifs de cet institut de recherche.

* Nous reprenons ici les termes utilisés par Daniel Lincot, directeur de recherche au CNRS, à l'Institut de recherche et développement sur l’énergie photovoltaïque (IRDEP), dans sa présentation lors d'un colloque du CNRS sur l'énergie solaire en octobre dernier. Voir notre article