La société française Emix, fabricant de silicium multicristallin notamment pour le photovoltaïque, a vendu un four destiné à la production de lingots de silicium multicristallin par coulée continue électromagnétique selon sa technologie EMCC à l'Espagnol Ferroatlántica ; cette vente est l'aboutissement d'un an de coopération entre les deux sociétés, notamment afin d'adapter le procédé au silicium utilisé par Ferroatlántica …

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Cette collaboration est toujours d'actualité et devrait déboucher sur de nouvelles ventes de fours.

Conçu et fabriqué par Emix, le four est constitué d'un creuset froid inductif, d'un système de tirage et d'un système de tronçonnage dans lequel la colonne de silicium est sectionnée en lingots. Ce procédé permet de produire des lingots de silicium multicristallin ayant une section de 34 x 34 cm2 et une hauteur pouvant aller jusqu'à 80 cm, pour une production annuelle de 150 tonnes. Il combine les avantages du creuset froid avec celui de la coulée continue : le creuset est réutilisable et ne pollue pas le silicium, tandis que la coulée continue permet d'obtenir des taux de production importants et une structure cristalline et des propriétés plus uniformes.

Emix emploie une trentaine de personnes. La société a développé le procédé de solidification continue du silicium multicristallin en creuset froid inductif à l'échelle industrielle et l'exploite depuis 2005. Elle possède deux fours permettant chacun une production annuelle de 150 tonnes de silicium.

A l'occasion de la publication de ses résultats trimestriels, First Solar, leader mondial dans les panneaux photovoltaïques couches minces (CdTe), a dévoilé que ses coûts de production sont désormais tombés à 0,76 $/W, soit une baisse de 13% sur un an …

La feuille de route prévoit un coût de production situé entre 0,52 et 0,63 $/W d'ici 2014.

Le rendement de conversion de ses panneaux PV atteint désormais 11,2%. La société allemande Calyxo, créée en 2005 et également spécialisée dans les panneaux couches minces en CdTe, a, elle, annoncé cet été avoir atteint un rendement de conversion de 10,9% ; elle dispose d'une unité de production de 25 MW, et vient de signer un contrat d'approvisionnement de 2,5 MW avec son compatriote Solen.

First Solar compte augmenter ses capacités de production jusqu'à 2,2 GW d'ici fin 2012, contre 1,4 GW aujourd'hui. Au 2e trimestre 2010, ses ventes se sont élevées à 588 M$ (+12% comparé au 2e trimestre 2009). La société vise désormais 2,5 à 2,6 milliards de dollars sur l'ensemble de l'année.

Selon IMS Research, Suntech Power lui aurait par ailleurs raflé la première place du classement des livraisons de panneaux photovoltaïques toutes technologies confondues au 2e trimestre 2010. Sharp serait en 3e position, suivi de Trina Solar puis de Yingli Green Energy.

L'Imec a présenté un démonstrateur de cellule solaire en silicium à couches minces épitaxiées de 70 cm2 affichant un rendement de conversion de 16,3% avec un substrat silicium ultrapur, et de 14,7% avec un substrat en silicium métallurgique de faible coût …

Sunways, fabricant de cellules solaires et panneaux photovoltaïques, a obtenu un rendement de conversion de 19,1% avec une cellule solaire métallisée par sérigraphie (dimensions classiques de 150 x 150 mm), un procédé rapidement industrialisable.

Solarmer Energy a réalisé une cellule photovoltaïque organique (OPV) avec un rendement de conversion de 8,13%, qui a été vérifié par le NREL.

Le centre allemand de recherche sur l'énergie solaire ZSW, dans le Bade-Wurttemberg, a obtenu, en laboratoire, un rendement de conversion de 20,3% pour une cellule solaire couches minces de type CIGS, améliorant ainsi son propre record et réduisent à 0,1% l'avance des cellules solaires en silicium cristallin. Ce résultat porte toutefois sur une cellule d'une surface de 0,5 cm2 seulement.

L'Allemand Sunfilm, en dépôt de bilan depuis début juin, a publié un rendement de conversion stabilisé de 9,6% pour un panneau solaire de 2,6 m x 2,2 m, réalisé en technologie tandem silicium amorphe-silicium cristallin. Ce résultat pourrait faciliter l'arrivée de nouveaux investisseurs à son capital.

Oséo vient d’attribuer une aide de 9,8 M€ au projet Solcis qui, mené par un consortium du même nom autour de la PME chef de file Nexcis, vise à développer deux nouvelles générations de panneaux photovoltaïques couches minces basées sur des alliages de cuivre, d’indium, de sélénium et de gallium (CIGS)…

Prévu pour une durée de deux ans, le projet prévoit aussi le développement de l’ensemble des équipements nécessaires à la fabrication de ces panneaux. En associant des acteurs positionnés sur l’ensemble de la chaîne de valeur (matériau, procédé, équipements, caractérisation, modélisation), le projet a également pour ambition de structurer une filière industrielle française basée sur ces technologies CIGS.

Les solutions développées reposent sur un procédé de fabrication par électro-dépôt à pression et température ambiantes. Cette approche permet de diminuer les coûts de production et d’accélérer le processus de fabrication.

Le consortium Solcis associe sept PME (Amplitude Systèmes, Eolite Systems, Komax, Mondragon Assembly, Qualiflow-Therm, Rescoll et Solems) et six laboratoires publics (Armines, CMP, IM2NP, IRDEP, LCP et LP3).

« L’aide apportée au projet Solcis s’inscrit dans le cadre du programme ISI (Innovation Stratégique Industrielle) dont l’objet est d’aider les projets collaboratifs, qui contribuent à créer ou à renforcer de nouveaux champions européens ou mondiaux. Ce projet répond idéalement aux critères requis. Nous sommes très heureux de contribuer à l’avancement de ce programme qui nous semble extrêmement prometteur », explique Claude Pinault, Directeur du programme innovation stratégique industrielle d'Oséo.

Pour Olivier Kerrec, directeur général de Nexcis, chef de file du projet, « le co-financement d’Oséo crédibilise notre projet de développement de panneaux PV couches minces CIGS, mais il favorise surtout la mise en place d’un vrai projet collaboratif stratégique. Nous ne valorisons pas seulement notre savoir-faire, nous intégrons aussi dans Solcis des innovations technologiques conçues par nos partenaires pour d’autres applications. Pour un nouvel entrant comme Nexcis, cet enjeu constitue un réel élément de différenciation. Pour nos partenaires, il ouvre une opportunité d’accès à un marché en plein essor. Cette relation gagnant-gagnant est un gage très fort de l’implication de chacun. »

La phase ultime du projet Solcis permettra d’intégrer l’ensemble des briques technologiques et des moyens de caractérisation permettant la réalisation industrielle de modules photovoltaïques CIS2 et CIGS,Se à haut rendement et fiables.

Le projet a été labellisé par les pôles de compétitivité Capénergies et Route des lasers.

La jeune pousse française Heliotrop, créée en 2009, va installer sur le site du CEA à Cadarache son premier système photovoltaïque à concentration d'une puissance de 7kW monté sur un suiveur solaire à deux axes. Le système est le fruit d'un développement commun avec le laboratoire CEA-Liten et l'Ines…

Heliotrop vise un coût de 2,5 €/Wc installé.

« Avec des lentilles de Fresnel, nous concentrons l’énergie du soleil sur des cellules III-V de haut rendement à triple jonction, à base de germanium (d'un fournisseur américain). Après la mise au point d'un système de première génération avec une concentration d'un facteur 900, nous développons actuellement un système CPV de plus haute concentration, soit 1024 fois », explique Jean-Edouard de Salins, président d‘Heliotrop. Chaque unité CPV de 1ère génération fournit une puissance de 7 kW.

L’installation d’une unité CPV sur le site du CEA-Cadarache permet de tester le prototype en conditions réelles et de fournir les données nécessaires a son perfectionnement. Heliotrop compte mettre au point des systèmes CPV de 2e génération d'ici fin 2010, avec une commercialisation dès 2011 dans les régions du monde à fort ensoleillement, notamment dans le Sud de la France, les pays méditerranéens, au Moyen-Orient, en Californie, etc. Heliotrop vise 20% du marché mondial du CPV en 2015.

« Cette technologie permet des coûts compétitifs et un rendement élevé, ce qui rapproche l’électricité solaire de la parité réseau dans les zones à fort ensoleillement », a déclaré Paul Bellavoine, directeur général de la société. « D’ici 5 ans, le marché mondial du CPV devrait peser 3 milliards d’euros et représenter 1 GW, soit plus de 10% du marché du photovoltaïque. »

Le concours Solar Decathlon Europe s'est terminé fin juin à Madrid sur la victoire de la maison Lumenhaus, présentée par l'université de Virginie et son institut polytechnique et considérée comme la maison avec la meilleure efficacité énergétique des 17 équipes participantes ; les maisons françaises, l'Armadillo Box de l'Ensag et Nápévomó de Arts et Métiers Paris Tech, se classent respectivement 4e et 7e de la première édition européenne de ce concours…

Les universités allemandes de Rosenheim et de Stuttgart complètent le trio de tête.

Ce qu'il faut retenir : les équipes françaises se sont retrouvées sur le podium à dix reprises pour les différents critères d'évaluation (jusqu'à 80 ou 120 points au maximum).

L'Armadillo Box a ainsi été classée 2e en architecture, 3e en ingénierie, en bilan énergétique, en confort et en innovation, tandis que Nápévomó a été 1er en durabilité, 2e en ingénierie, en confort, en innovation et en installation solaire.

Voir aussi notre article

Pour tous les détails sur le concours Solar Decathlon Europe, voir le site Solar Decathlon Europe

Comme annoncé en début d'année, DuPont Building Innovations, filiale de DuPont, lance Gevity PV Intégré, une offre de tuiles photovoltaïques pour l'intégration au bâti…

Deux versions de puissance sont disponibles, 165 Wc et 160 Wc, offrant une densité de puissance de respectivement 133,40 Wc/m2 et 129,36 Wc/m2 avec un taux de conversion autour de 17,7 %.
La tuile a un cadre en Rynite, un matériau composite renforcé de fibre de verre de DuPont utilisé depuis longtemps dans des applications hautes performances. Innovant et esthétique, produit et assemblé en France, ce système s’installe rapidement et aisément, et s’intègre de façon harmonieuse à la toiture.

Selon le type de toiture, le temps d’installation peut être réduit à une journée en moyenne, pour un système résidentiel de 3 kW. Le système Gevity PV Intégré a été conçu pour les toitures traditionnelles, à inclinaison de 12° minimum, et s'intègre avec tous les types de tuiles ou ardoises. Les tuiles peuvent supporter des charges de neige importantes, Gevity PV Intégré supportant des charges allant jusqu’à 5400 Pa.

SunPower vient d'obtenir un rendement de conversion de 24,2% pour une cellule solaire classique en silicium dans son usine aux Philippines, record qui a été confirmé par la laboratoire américain NREL…

ECN Solar Energy, filiale du Research center of the Netherlands, vient de finaliser un procédé de fabrication de cellules solaires couches minces souples en silicium avec lequel il devrait être possible d'atteindre un coût de production inférieur à 0,70€/Wc…

Le procédé fait appel à une feuille d'acier souple et au dépôt de couches fines successives, dont une couche de silicium 100 fois plus mince qu'une tranche de silicium solaire classique.

Les équipements de production ont été développé en coopération avec Roth&Rau.

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L'Institut Fraunhofer pour les techniques de dépôt et de surfaçage (IST) et le Helmholtz-Zentrum pour les matériaux et l'énergie (HZB) viennent de décider de fusionner leurs compétences de recherche et développement dans le domaine des techniques de dépôt et le photovoltaïque couches minces au sein d'un laboratoire centralisé à Berlin…

Appelé PVcomB, ce laboratoire étudiera en parallèle des technologies à couches minces en silicium et celles à couches minces CIS.

A l'occasion du salon des énergies renouvelables qui s'est tenu du 16 au 18 juin dernier à Paris, la Compagnie Européenne des Technologies de l'Hydrogène (CETH), société spécialisée dans la conception et la fabrication de systèmes de production et de purification de l’hydrogène, a présenté le premier électrolyseur conçu pour fonctionner avec une alimentation intermittente et de ce fait parfaitement adapté au stockage des énergies renouvelables…

Cet électrolyseur de type PEM (Proton Exchange Membrane) multistacks à régulation de charge produit de l’hydrogène pur à plus de 99,5% de manière continue et en quantité industrielle. La technologie propriétaire de CETH repose sur l’intégration de plusieurs empilages de cellules à membrane polymère solide, un procédé qui facilite la gestion des délestages internes sans interrompre le fonctionnement du générateur.

La société CETH finalise actuellement l’assemblage final du premier pilote industriel d’une capacité de production de 8 Nm³ d’hydrogène par heure. En mode sans régulation de charge, ce pilote industriel est également dimensionné pour une production opérationnelle d’hydrogène de 12 Nm³ /h.

Le groupe Armor, aux côtés de l'Ines, de la société Plasto et du Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (LCPO, de l'université de Bordeaux 1), vient de lancer un programme de R&D de 4 ans, de 2010 à 2014, pour mettre au point une technologie et un procédé de fabrication de cellules solaires organiques. L'investissement de démarrage s'élève à 20 millions d'euros, dont 14 M€ sont apportés par Armor…

Le projet, qui s'appuie sur le savoir-faire de la filiale Industrial Coding & Printing (ICP) du groupe, basée à la Chevrolière, près de Nantes, bénéficie de l'appui d'Oséo ISI (Innovation Stratégique Industrielle) à hauteur de 30%.

Armor, qui industrialisera le procédé développé dès 2015, vise un chiffre d'affaires de 50 à 100 M€ dans ce secteur d'ici 2020.

La caractéristique principale du photovoltaïque organique réside dans la fabrication, avec un procédé par enduction sur des films en rouleaux (« roll-to-roll »), qui permet une production de volume à bas coût. L'utilisation de substrats polymères lui confère en outre légèreté et flexibilité, ce qui autorise le développement d'applications dans l'électronique portable grand public ou l’intégration dans des produits souples pour le bâtiment. Le photovoltaïque organique démarre toutefois à peine, avec des rendements de conversion faibles, de l'ordre de 3 à 5% en laboratoire, et peu d'industrialisations (Konarka, Heliatek). Selon Armor, il existerait de nombreuses pistes en jouant sur leur architecture, les matériaux et les procédés de fabrication.

Rappelons que la société nantaise est un spécialiste des films encrés pour les applications de transfert thermique (code-barres, étiquettes, dates, logos). Précurseur dans le domaine des encres d'impression, Armor a été l'une des premières entreprises à fabriquer du film carbone en Europe. Aujourd'hui, Armor, c'est 100 M€ de chiffre d'affaires, 650 employés, 5 sites de production dans le monde, 50% de part de marché en Europe.

La jeune pousse britannique Enecsys a choisi de dévoiler à l'occasion d'Intersolar Europe à Munich ses premiers micro-onduleurs susceptibles d'améliorer de 20% le bilan énergétique d'un système PV comparé à un système classique utilisant des onduleurs centraux : outre qu'ils sont disponibles d'emblée en trois versions de 200, 240 et 280 W pour les réseaux électriques européen (220-240Vac, 50Hz) et américain (110-120Vac, 60Hz), ces micro-onduleurs de haute fiabilité se distinguent par une durée de vie de 25 ans, soit autant que les panneaux photovoltaïques auxquels ils sont connectés dans un système PV…

« Nous avons obtenu cette fiabilité exceptionnelle grâce à une topologie mieux adaptée, à un jeu de composants affichant des performances et une fiabilité garanties à haute température et à une technique de contrôle de l'énergie brevetée. Nous n'utilisons notamment ni de coupleurs optiques ni de condensateurs à électrolyte, qui sont peu fiables, mais des condensateurs à films minces. Les micro-onduleurs sont garantis sur la plage de températures de -40 à +85°C mais nous avons même des résultats de tests à -55°C et à +125°C », nous a confié Paul Engle, CEO d'Enecsys.

La vérification de la fiabilité a été faite au travers de tests standards dans l'industrie, avec notamment des cycles de température conformément aux spécifications IEC61215, soit une méthodologie identique à celle employée pour les panneaux PV. Le rendement de conversion atteint 94,1% sur la gamme -40 à +85°C.

Dans ses micro-onduleurs, la firme n'intègre par ailleurs pas d'IGBT, dont la pénurie sur le marché des semiconducteurs impacte actuellement la disponibilité des onduleurs classiques.

Les micro-onduleurs Enecsys sont en outre équipés d'un système de communication sans fil ZigBee qui permet de contrôler, via Internet, la performance individuelle de chaque panneau PV, ce qui permet de vérifier qu'un système opère à la performance optimale.

Actuellement en test auprès d'un petit nombre de clients d'Enecsys, les micro-onduleurs devraient être disponibles en volume dans le courant de l'année « pour un prix compétitif », signale Enecsys dans un communiqué. En effet, les prix n'ont pas encore été divulgués.
Précisons que l'assemblage des micro-onduleurs est effectuée en sous-traitance chez Jabil-Circuit, sur un site en Pologne.

Nous reviendrons sur les aspects techniques des micro-onduleurs ainsi que sur d'autres solutions existant aujourd'hui afin d'améliorer le bilan énergétique des installations PV dans un prochain article.

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…

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

A priori, le cadmium est un métal lourd toxique qui est interdit dans l'électronique ... sauf exception(s). Les énergies renouvelables en général, et le photovoltaïque en particulier, constituent désormais une de ces exceptions puisque le comité environnement de l'Union européenne a décidé la semaine dernière de l'exclure, comme l'éolien d'ailleurs, de la directive RoHS ... jusqu'à une prochaine révision prévue en décembre 2014…

Le parlement européen, qui normalement respecte les orientations préconisées par le comité environnement, devrait donc voter en ce sens lors de la session plénière en juillet prochain.

First Solar, fabricant américain de panneaux PV couches minces en CdTe et leader mondial dans ce secteur, a donc gagné la bataille contre (presque) le reste du monde, et notamment les fournisseurs allemands. Ses arguments : d'une part, le tellurure de cadmium serait solidement pris en sandwich entre les plaques de verre sans risque de fuite et, d'autre part, il existerait un programme de reprise des panneaux usagés et des sites de recyclage.

Rappelons que la directive européenne RoHS, entrée en vigueur au 1er juillet 2006, vise à interdire, ou du moins limiter, l'usage de six substances dangereuses dans les matériels électriques et électroniques. Outre le cadmium, il s'agit du plomb, du mercure, du chrome hexavalent, des polybromobiphényles et des polybromodiphényléthers.

Si le parlement européen confirme cette fois l'exclusion des énergies renouvelables de la directive (au même titre que certains matériels militaires ou industriels, par exemple) la prochaine révision fin 2014 risque de donner lieu à des discussions plus serrées, l'industrie ayant a priori désormais le devoir de développer des solutions alternatives.

D'autres substances comme les retardateurs de flamme halogénés, ou encore le PVC, seront également sur la sellette.

Le Chinois Trina Solar vient de signer un accord de partenariat avec le Seris (Institut de recherche sur l'énergie solaire de Singapour), qui porte sur le développement d'une cellule solaire à contact arrière…

Prévu pour une durée de trois ans, le projet de R&D vise ainsi à augmenter la surface exposée au soleil et à la lumière sur la face avant des cellules solaires, et à atteindre un taux de conversion de 23,5% en laboratoire, et ultérieurement de 21,5% en production.

Le coût du projet n'a pas été dévoilé. Les frais de R&D sont pris en charge par Trina Solar, qui en détiendra aussi la propriété intellectuelle.

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

Le Norvégien Fesil va désormais industrialiser un procédé de fabrication de silicium métallurgique de faible coût pour applications solaires, mis au point dans le cadre d'un projet européen et appelé SOLSILC. Pour financer cette activité, entre autres, il vient de vendre, pour 65 M$, une usine de silicium situé à Holla, près de Trondheim, à l'Allemand Wacker…

Le procédé SOLSILC a été développé par un consortium du même nom, composé d'industriels et de laboratoires de R&D de Norvège, Suède et Pays-Bas, dans le cadre d'un projet de 4,76 M€, qui s'est terminé l'été dernier avec un démonstrateur et une production pilote.

Pour en savoir plus : SOLSILC

Depuis la reprise de Sanyo en décembre 2009, le groupe Panasonic, en commun avec les équipes de son compatriote, a développé une nouvelle gamme de systèmes photovoltaïques pour le résidentiel basée sur les panneaux PV HIT ; l'introduction de la série HIT 215, prévue pour le 1er juillet prochain, devrait signaler une entrée en fanfare du groupe sur le marché de la génération d'énergie solaire, avec en ligne de mire la place de leader au Japon avec 35% du marché d'ici deux ans …

Rappelons que la technologie HIT (Heterojunction with Intrinsic Thin layer) se compose d'une fine couche de silicium monocristallin prise en sandwich entre deux couches de silicium amorphe ultra-fines. Leur rendement de conversion est supérieur de 28% en moyenne comparé à celui des cellules solaires classiques, et affiche également une meilleure tenue en température.

Sanyo revendique pour ses panneaux HIT un taux de conversion supérieur à toutes les autres offres disponibles sur le marché. Les systèmes HIT 215 combinent des solutions de gestion de l'énergie de Panasonic avec des panneaux HIT 215 W de Sanyo, qui offrent, selon des études de la société, une puissance supérieure de 43% à celle de la moyenne des panneaux classiques, à surface égale.

L’Américain Spire Semiconductor, filiale de Spire Corporation, vient de réaliser une cellule solaire en composés III-V à concentration presque directement industrialisable affichant un rendement de 41% ; début 2009, la société avait obtenu une subvention de 3,7 M$ du NREL (Laboratoire national des énergies renouvelables) pour développer une cellule solaire en GaAs à triple jonction avec un rendement de 42,5%, destinée à des systèmes PV à concentration dans le cadre d'un projet d’une durée de 18 mois …

Le NREL a confirmé le taux de conversion de 41% obtenu par Spire, qui égale ainsi quasiment le record actuel (41,1%) détenu par l’Institut Fraunhofer des systèmes solaires de Fribourg, en Allemagne, depuis janvier 2009.

Selon la société d’études CPV Today, les cellules solaires à jonctions multiples et à concentration pourraient atteindre un rendement de conversion de 50% d’ici 2015.