Applied Materials, le principal fournisseur d'équipements de production pour l'industrie du photovoltaïque (et des semiconducteurs), vient d'inaugurer un centre de R&D, d'ingénierie, de formation, de test et de démonstration pour le solaire à Xi'an, dans le Nord-ouest de la Chine : la firme, qui est présente dans ce pays depuis 25 ans pour les semiconducteurs, a prévu d'investir au total quelque 250 millions de dollars dans ce centre qui est notamment équipé d'une centrale solaire de 56 kWc…

publicité

.

Le Solar Technology Center d'Applied Materials à Xi'an est le plus grand centre technologique non gouvernemental dédié au solaire dans le monde. Il est équipé d'une ligne complète d'assemblage de panneaux photovoltaïques couches minces et d'une ligne pilote pour la fabrication de cellules solaires en silicium cristallin, toutes deux configurées pour être en mesure de simuler précisément un environnement de production de volume.

Parallèlement, dans le cadre d'une restructuration de ses activités dans le photovoltaïque notamment en Suisse après le rachat de HCT Shaping Systems, la firme vient de regrouper ses divisions couches minces et silicium en une seule entité sous la direction de Mark Pinto, CTO et vice-président responsable pour les solutions énergie et environnement.

La jeune pousse canadienne Morgan Solar, qui a développé une technologie novatrice de panneau photovoltaïque à concentration, vient de clore la première tranche de son premier tour de table qui lui a permis de lever 4,7 M$ de financements auprès de Iberdrola Group SA, Nypro Inc et Turnstone Capital Management LLC….

La levée de fonds permettra à Morgan Solar de passer de la phase de R&D à l'industrialisation de sa technologie, appelée Sun Simba HCPV, sur laquelle la société travaille depuis deux ans. Le panneau Sun Simba HCPV ne fait pas appel à des miroirs pour concentrer la lumière mais à des systèmes optiques tubulaires réalisés en partie en acrylique et en partie en verre d'une épaisseur de seulement 5 mm, couplés à de minuscules cellules solaires.

Une ligne de production pilote devrait être mise en place rapidement, avec un début de commercialisation envisagé vers la fin 2010. Les premiers modèles devraient être disponibles début 2010.

Photo : Morgan Solar

SolarEdge, jeune pousse qui développe des solutions pour améliorer le bilan énergétique des centrales photovoltaïques, vient de lever 23 millions de dollars dans un deuxième tour de table, dans le cadre duquel GE Energy Financial Services est venu se joindre aux investisseurs déjà présents au capital de la société, Genesis Partners, Opus Capital, Vertex Venture Capital et Walden International….

Cet investissement devrait lui permettre de financer notamment l'industrialisation de sa solution PowerBox qui, en s’intégrant dans les panneaux photovoltaïques, contribuerait à améliorer de 25% le bilan énergétique d’un système PV.

L’arrivée de General Electric à son capital devrait permettre à SolarEdge de bénéficier du savoir faire technologique et des ressources de R&D de l’Américain, estime la société israélienne dans un communiqué de presse. GE n’a, pour sa part, pas exclu de futures coopérations au niveau du développement et de la distribution de produits.

La PowerBox de SolarEdge (Photo : SolarEdge)

Arise Technologies vient de signer une lettre d'intention en vue de la location de l'usine de cellules solaires du Hollandais Scheuten Solar, située à Gelsenkirchen, dans la région de la Ruhr, avec une option d'achat en 2012 pour 3,2 M€ : le Canadien se propose d'y créer un centre technologique pour le développement de ses futures générations de cellules photovoltaïques de hautes performances, centre pour lequel l'état fédéral Rhin du Nord-Westphalie (Allemagne) vient de lui octroyer une subvention de 9,5 M€….

Cette subvention s'inscrit dans un projet d'investissement d'environ 50 M€ pour créer l'Arise Technology Center, avec pour objectif d'y attirer d'autres partenaires de R&D (laboratoires universitaires, institut Fraunhofer, etc).

Créée en 1996 à Waterloo, dans l'Ontario (Canada), Arise Technologies est une société verticalisée qui produit aussi bien du silicium ultra-pur que des cellules solaires, et conçoit et installe des solutions complètes – fermes solaires au sol et centrales PV en toiture – livrées clés en mains. Elle fabrique ses cellules solaires à Bischofswerda, en ex-Allemagne de l'Est, depuis avril 2008. L'usine de silicium a été construite, elle, à Kitchener, Ontario, en 2007-2009, et a coûté quelque 20 M$.

Arise envisage d'installer à Gelsenkirchen une ligne pilote de production de cellules solaires afin d'industrialiser les procédés de fabrication avant leur transfert à Bischofswerda. Arise, qui a repris la totalité de l'effectif de l'usine (55 employés), et Scheuten ont signé des lettres d'intention pour devenir fournisseurs réciproques de cellules solaires et de panneaux photovoltaïques.

Créé en 1950, Scheuten Solar est fournisseur de panneaux et de systèmes photovoltaïques depuis 2000 et présent en Allemagne depuis 2003. Initialement construite par Shell Solar en 1998-2000, l'usine de Gelsenkirchen a été rachetée en 2006. A noter que Sjouke Zijlstra, vice-président et directeur général d'Arise Germany, en avait été le concepteur et l'a géré jusqu'en 2007 avant de passer chez Arise.

L'usine de Gelsenkirchen (Photo : Scheuten Solar)

Selon une étude de Displaybank, le marché mondial des cellules solaires couches minces devrait croître de 72% en moyenne annuelle d'ici 2012, et pourrait représenter 29% du marché total des cellules solaires toutes technologies confondues ; en terme de puissance, le silicium amorphe serait encore en 2013 le matériau le plus utilisé, avec plus de 5 GW sur un total de quelque 10 GW….

Toujours selon l'étude, environ 150 entreprises ou organismes de R&D travailleraient sur les cellules solaires couches minces, dont les principales technologies aujourd'hui industrialisées sont à base de silicium amorphe, de CdTe et de CuInSe2 (CIGS). De nouvelles technologies comme les cellules solaires organiques et les cellules à pigment photosensible (ou cellule de Graetzel, du nom de leur inventeur) ne devraient faire leur apparition de façon significative qu'à partir de 2012.

L'Allemand Solarion, créé en 2000, a démarré la production de panneaux photovoltaïques en technologie couches minces de type CIGS sur substrat polymère sur sa ligne pilote installée en 2002 ; la société projette maintenant de démarrer la fabrication de volume l'an prochain avec une usine d'une capacité de production annuelle de plus de 10 MW….

L'usine sera implantée à Leipzig, près du siège de la société.

Solarion revendique aujourd'hui un record mondial avec un rendement de conversion de 13,4% en laboratoire, qui a été certifié par l'institut Fraunhofer des systèmes solaires (ISE) de Fribourg (Allemagne). En production de volume, le rendement de conversion des panneaux serait de près de 10%.

Le procédé développé par Solarion fait appel à une technique basse température pour le dépôt par faisceau d'ions de la couche d'absorption CIGS, ce qui permet l'utilisation d'un substrat polymère pour réaliser des panneaux souples, moins coûteux et plus légers qu'avec un substrat verre.

Total et le Laboratoire de physique des interfaces et des couches minces (LPICM), unité mixte de recherche du CNRS et de l'École Polytechnique, vont travailler en commun sur les couches minces en silicium pour applications photovoltaïques avec pour objectif de réduire le coût de l'énergie solaire ; l'engagement de Total représente environ 8 M€ pour les quatre premières années de ce programme de R&D….

Baptisée NanoPV, l'équipe de recherche regroupant une quinzaine de chercheurs et doctorants sera basée sur le campus du plateau de Saclay. Le programme scientifique portera sur le développement de technologies de dépôt de couches minces de silicium ainsi que sur l'exploration de nouveaux concepts utilisant des nanofils de silicium.

Honeywell Electronic Materials vient d'introduire un matériau d'enduction transparent appelé Solarc qui, appliqué au verre recouvrant les panneaux photovoltaïques, permet d'améliorer la transmittance de la lumière au travers du verre ; ce matériau réduit aussi la brillance du verre et a une fonction auto-nettoyante qui évite l'accumulation de trop de poussières sur le verre….

Selon Honeywell, la plupart des panneaux PV commercialement disponibles aujourd'hui perdent environ 4% de leur rendement potentiel de conversion à cause de la réflexion de la lumière à leur surface. Selon une étude réalisée en Californie, les panneaux solaires perdraient en outre 7% de leur puissance en moyenne à cause des particules de poussière.

Le matériau Solarc a prouvé son efficacité sur une grande partie du spectre solaire, de 350 nm à 1100 nm.

RoseStreet Labs Energy (RSLE), un organisme américain privé de R&D, vient de prouver la faisabilité d'une cellule solaire à double jonction (cellule tandem) avec un rendement de conversion de 25 à 30% en combinant une cellule en nitrure de gallium en couche mince et une cellule en silicium cristallin ; RSLE estime qu'une production commerciale pourrrait démarrer d'ici un an et recherche actuellement des partenaires industriels….

RSLE travaille sur une technologie de nitrure en couche mince à base de gallium ou d'indium, qui pourrait être aussi couplée à du silicium amorphe voire d'autres matériaux que du silicium.

Parmi les applications visées figure notamment l'alimentation de terminaux mobiles.

Le groupe américain Dow Chemical vient de dévoiler une gamme de panneaux photovoltaïques se présentant comme des tuiles solaires similaires à des bardeaux (plaques en composite bitumé), réalisées avec des cellules solaires couches minces de type CIGS, totalement intégrables en toiture ; appelées Powerhouse Solar Shingle, ces tuiles solaires d'installation simple seront disponibles en petites quantités à partir de la mi-2010 puis commercialisées en volume à partir de 2011….

La gamme Powerhouse est le fruit d'une coopération démarrée il y a 18 mois entre Dow Chemical, en particulier ses filiales Dow Solar Solutions et Dow Building Solutions, et son compatriote Global Solar Energy, un fournisseur de cellules solaires CIGS créé en 1996 en Arizona. Elle a été présentée dans l'usine de Dow située à Midland (Michigan) à l'occasion de l'installation d'un équipement de production dédié au moulage par injection pour la réalisation de ces tuiles.

Dow a investi au total quelque 50 M$ dans un nouveau site de R&D et de production à Midland. Le groupe avait par ailleurs obtenu une subvention de 20 M$ en 2007 pour le développement de solutions solaires intégrées au bâti dans le cadre d'un programme de R&D intitulé Solar America Initiative.

Une toiture Powerhouse

L'Agence économique de Savoie organise, en partenariat avec les acteurs du solaire dans le département (collectivités locales, organismes de formation, industriels), le concours Solar'Innov qui s'adresse aux créateurs d'entreprises innovantes dans le domaine des technologies solaires. Il permet à des porteurs de projets de création d'entreprises de bénéficier d'un coup de pouce – soutien financier, hébergement, accompagnement au développement – quel que soit le degré de maturité du projet.

Le concours se déroule de septembre 2009 à février 2010, date limite de dépôt des candidatures. La remis des prix est prévue en juin 2010 à l'occasion de la manifestation Solar'Event.
Rappelons que le pôle de compétitivité régional Tenerrdis (Technologies Énergies Nouvelles Énergies Renouvelables Rhône-Alpes, Drôme, Isère, Savoie) porte sur le développement des nouvelles technologies de l'énergie, avec pour objectifs de développer la production d'énergies renouvelables et d'en optimiser l'utilisation dans le bâtiment et les transports.

Pour plus d'informations :
Solar'Innov

D'ici 2013, l'industrie allemande du photovoltaïque prévoirait d'investir 10 milliards d'euros dans la construction d'usines de production ultra modernes et dans la R&D afin de renforcer sa compétitivité et sa capacité d'innovation, à en croire une récente étude réalisée par EuPD Research pour le compte de BSW Solar, le syndicat professionnel allemand ; de ce montant total, un milliard d'euros serait consacré à la recherche pure, soit deux fois plus qu'au cours des quatre dernières années.

Cet investissement représenterait environ 14% du chiffre d'affaires de cette industrie. En 2009, le montant des investissements de la branche s'élèverait à quelque 1,5 milliard d'euros.
L'industrie allemande du photovoltaïque emploie quelque 54000 personnes ; plus de 10000 emplois ont été créés en 2008 (production, ventes et intégration). Le chiffre d'affaires total a atteint près de 9,5 milliards d'euros l'an passé, en hausse de 60% comparé à 2007. Le taux d'exportation de la branche se situe à 50%.

Le fabricant allemand de cellules solaires Q-Cells vient d'obtenir la certification de l'institut Fraunhofer des systèmes solaires (ISE) pour un panneau photovoltaïque affichant un rendement de conversion record de 15,9% ; ce panneau, d'une puissance de 249 W, a été réalisé avec une nouvelle génération de cellules solaires en silicium polycristallin, qui sera commercialisée à partir de l'an prochain, peut-être même avec un taux de conversion encore amélioré d'ici là.
A noter qu'il ne s'agit pas d'un résultat de laboratoire, mais d'un panneau produit selon un procédé industrialisé.

En 2008, Q-Cells a investi 50 millions d'euros dans la construction d'un centre de test, appelé Technikum, dans lequel fut installé une ligne d'assemblage de panneaux photovoltaïques. Les cellules solaires actuellement fabriquées par Q-Cells ont un rendement de conversion pouvant atteindre 17%. Quelques pourcents de rendement sont en général perdus au moment de l'assemblage, à cause des interconnexions entre cellules et de l'intégration dans le panneau.

Total, GDF Suez et Photovoltech, leur filiale commune de production de cellules solaires, viennent d'annoncer qu'ils allaient rejoindre le programme IIAP de R&D de l'Imec, dédié aux futures générations de cellules solaires en silicium cristallin ; les travaux de l'IIAP visent à réduire la quantité de silicium utilisée et à augmenter les rendements de conversion et donc, in fine, à réduire nettement le coût de l'énergie solaire.

Le Japonais Kaneka vient de signer un accord de coopération avec l'Imec pour le développement de sa technologie de cellules solaires couches minces en silicium amorphe ; le centre belge de R&D va abriter le laboratoire européen de recherche de Kaneka et les deux partenaires mettront leurs savoir-faire respectifs en commun afin de développer et d'industrialiser, d'ici 2015, une nouvelle cellule solaire à hétérojonction (a-Si:H) avec un rendement de conversion de 20% et plus.

Le rendement de conversion typique d'une cellule solaire en silicium amorphe est aujourd'hui de l'ordre de 6 à 8%.

Kaneka possède actuellement une unité de production de cellules solaires a-Si:H d'une capacité annuelle de 40 MW au Japon. La société vise à étendre cette capacité de production à 1 GW d'ici 2015. La société installera ses propres équipements dans les locaux de l'Imec pour ses travaux de R&D, qui seront réalisés indépendamment du programme de recherche existant dans le centre belge sur le photovoltaïque.

De gauche à droite : Kenji Yamamoto, directeur général du laboratoire de recherche PV et couches minces de Kaneka, et Luc Van den Hove, président et CEO de l'Imec.

Innovalight, une société californienne qui développe des encres à particules de silicium pour applications solaires à bas coût, affirme que des cellules solaires réalisées avec sa technologie affichent un rendement de conversion de 18% ; ce record aurait été vérifié par deux laboratoires indépendants, le NREL aux Etats-Unis et le Fraunhofer ISE en Allemagne.

Selon un communiqué, la société californienne, qui bénéficie d'un contrat d'aides de 3 M$ du département américain de l'énergie, coopère avec plusieurs fabricants de cellules solaires. Sa technologie dite de « silicium sur silicium » fait appel à des tranches de silicium ultraminces (50 µm) et à l'impression jet d'encre ; elle permettrait d'augmenter les rendements de production (plus de 2000 cellules solaires à l'heure) et donc de réduire les coûts.

Paralèllement, Innovalight vient de signer un accord avec le Chinois JA Solar pour l'industrialisation de cellules solaires utilisant sa technologie d'encres au silicium sur son site de Yangzhou. La commercialisation serait prévue courant 2010.

Le Chinois Jinko Solar, jusqu'ici fournisseur de lingots de silicium et de cellules solaires, a démarré une activité d'assemblage de panneaux photovoltaïques en silicium cristallin sur son site dans la province de Jiangxi ; sa capacité de production totale, cellules et panneaux solaires confondus, devrait atteindre 400 MW cette année, après une production de 185 MW l'an passé, uniquement avec les cellules solaires.

Anwell, un fabricant d'équipements de production pour écrans Oled, disques optiques et cellules solaires de Hong Kong, se propose de démarrer la production de panneaux photovoltaïques couches minces en silicium amorphe l'an prochain ; la société a mis au point sa propre ligne de fabrication avec des équipements et technologies propriétaires et réalisé ses premiers panneaux prototypes de 1,4 m x 1, 1 m sur un site d'une capacité de 40 MW à Henan, en Chine.

Anwell démarrera la production de volume au premier trimestre 2010 et compte monter en puissance pour atteindre une capacité totale de 120 MW d'ici la fin de l'an prochain.

Empowersun, c'est le nom d'un projet visant la création et l'implantation, à Vitry-le-François dans la Marne, d'une usine de panneaux solaires en silicium polycristallin qui a été révélé fin juillet ; pour Pascal Perez, co-fondateur d'Empowersun avec Nabih Cherradi, ex-vice-président technologie de Yingli Solar, qui possède une expérience internationale dans le domaine des équipements de production, le projet est inédit à plus d'un titre : par son ampleur et le montant de l'investissement (170 M€ sur trois ans pour une production annuelle de 100 MW crête en 2012 et de 1 GW crête en 2018), mais aussi par le soutien, notamment financier, des collectivités locales de la région Champagne-Ardennes.

La clôture du tour de table financier étant envisagée pour mars 2010, l'usine d'Empowersun devrait être opérationnelle d'ici à fin 2011. Quelque 900 emplois seraient créés dès la première année d'exploitation.

Les choix technologiques se sont portés sur le silicium polycristallin parce qu'il représente aujourd'hui encore 80% du marché. Selon Pascal Perez, cette technologie recèlerait encore un fort potentiel d'amélioration des rendements de conversion, et donc de baisse des coûts, qui lui permettra d'atteindre la parité réseau. « Avec le marché potentiel sur l'Hexagone, la France peut se permettre d'avoir une usine de cette taille sur son territoire, qui monterait en puissance juste au moment du redémarrage de la demande globale », estime-t-il.

Le projet bénéficie du soutien de la région Champagne-Ardennes, du conseil général de la Marne, et de la communauté de communes de Vitry-le-François, dont l'ambition commune consiste à créer une entreprise majoritairement tournée vers l'export afin de redynamiser le bassin industriel. Les collectivités ont ainsi accepté le principe d'une participation au financement de la deuxième phase de l'implantation, celle qui consiste à accompagner le porteur de projet dans la conception de l'usine et dans la levée de fonds pour environ 70 M€. L'investissement s'élèvera à 170 M€ au total, et sera subventionné au moins à hauteur de 30%.

L'usine sera à intégration verticale, c'est-à-dire qu'elle comprendra, à terme, aussi bien la fabrication des lingots de silicium et des cellules solaires que l'assemblage des panneaux photovoltaïques sur une surface totale de 25000 m2. C'est pourquoi le projet nécessite un investissement total de cette ampleur. « Pour fabriquer uniquement des panneaux solaires, un investissement de l'ordre de 1 M€ par MW de puissance produite suffirait », estime Pascal Perez.

Une méga-usine représentant un investissement de 750 millions d'euros pour une capacité de production de 900 MW, tel est le projet que vient d'annoncer Showa Shell Solar au Japon : la filiale solaire de la compagnie pétrolière Showa Shell se propose de mettre en place une troisième usine de panneaux photovoltaïques couches minces de type CIS dans la région de Miyazaki (sur l'île de Kyushu, dans le sud du pays), qui devrait être opérationnelle au 2e semestre 2011.

Concrètement, le groupe va racheter une usine désaffectée de Hitachi Plasma Displays et y installera des équipements de production de panneaux CIS. Le projet s'accompagne de la création d'environ 800 emplois. Des travaux de R&D seront conduits au centre d'Atsugi (près de Kanagawa) afin d'améliorer les rendements de conversion. Créé il y a un an avec un investissement de 50 M€, ce centre abrite déjà un programme d'industrialisation de la technologie CIS en coopération avec Ulvac.

Showa Shell Solar possède déjà deux unités de fabrication à Miyazaki, une première de 20 MW opérationnelle depuis 2007 et une deuxième de 60 MW où la production commerciale a démarré en juin 2009. La décision d'installer une troisième usine fait suite à la reprise d'une politique de subventions aux systèmes solaires résidentiels au Japon et au lancement du plan Green New Deal aux Etats-Unis.

A titre de comparaison, le plus grand fabricant de panneaux solaires couches minces, l'Américain First Solar, qui fabrique des panneaux en technologie CdTe, aura, lui, une capacité totale de production de 1,1 GW d'ici fin 2009.