Cette semaine, nous vous proposons, pour l'essentiel, un numéro spécial en grande partie dédié à la « 1ère Journée Technique Photovoltaïque en PACA », organisée le 18 juin dernier au Centre Microélectronique de Provence à Gardanne ; ce rendez-vous a dressé l'état de l'art sur les principaux aspects économiques, technologiques et stratégiques d'une filière en pleine ébullition, en France en général et dans la région Provence-Alpes-Côte d'Azur en particulier, en présentant notamment les forces et les synergies régionales dans ce domaine.

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Organisée par Arcsis en coopération avec Optitec et POPsud et soutenue par le pôle de compétitivité Capenergies et Jessica France, la manifestation s'est déroulée pratiquement « à guichets fermés » avec plus de 150 participants tout au long de la journée.

Plutôt qu'un compte-rendu qui serait difficilement exhaustif, nous avons relevé quelques grandes tendances, spécifiques ou non à la région PACA :

La création de sociétés innovantes comme Nexcis, EHW Research, Faldes, ... montre une forte volonté industrielle en région PACA.

La région dispose d'un important potentiel d'innovation, avec des compétences humaines et de réelles synergies entre les acteurs, industriels et scientifiques, des filières de l'optique, du photonique et de la microélectronique, susceptibles de favoriser la création d'entreprises dans le secteur du photovoltaïque. En témoignent notamment, côté R&D, les travaux sur les applications laser pour le photovoltaïque à l'Université de Marseille (LP3), ceux sur les nanostructures et les plasmons pour le photovoltaïque au laboratoire opto de l'IM2NP ainsi que, côté industriel, l'offre couches minces de Cilas, spécialisé dans l'optronique, ou encore le savoir-faire en impression jet d'encre d'Impika, un procédé transférable au photovoltaïque, voire l'offre de dopage des cellules solaires par immersion plasma chez IBS. Le choix de l'Allemand M+W Zander, société leader dans la conception et la réalisation d'usines clés en mains pour la production de cellules et panneaux solaires, de s'implanter à Rousset illustre aussi l'attrait du territoire.

Le contexte général de la région PACA, avec une réelle volonté au niveau de la politique régionale, les compétences existantes, et un fort taux d'ensoleillement, est favorable à la fois à un déploiement de centrales photovoltaïques (la région PACA ne produit aujourd'hui que la moitié de l'énergie qu'elle consomme) et à la mise en place d'une filière industrielle. Sur ce dernier point, la commune de Rousset, après avoir misé il y a 30 ans sur la filière microélectronique, a d'ores et déjà dégagé un site de 35 ha, à côté de la zone industrielle existante.

Les nouvelles technologies de cellules solaires sont plus complémentaires que concurrentes aux filières traditionnelles, qui ont encore un beau potentiel de développement. La part de marché des cellules solaires couches minces – CdTe, CIS, silicium amorphe ou polycristalllin aminci - va augmenter, mais le silicium cristallin restera majoritaire (avec une estimation de 65% de part de marché en 2035). Toutefois, il y a eu récemment de véritables innovations avec des concepts à base de matériaux organiques/inorganiques et électrochimiques (cellules de Graetzel).

Historiquement, depuis 1980, le coût des panneaux solaires a diminué de 22% à chaque doublement des ventes (en volume). La pénurie de silicium en 2007 n'a eu qu'un impact limité (source : EPIA).

La course au rendement de conversion des cellules solaires ne peut pas être un but en soi ; in fine, c'est le prix du Watt qui prime. L'augmentation des capacités de production, par effet d'échelle, et l'innovation sont les deux ingrédients qui contribuent à la baisse des coûts. Mais l'innovation se décline à tous les niveaux : architecture des cellules, surfaçage anti-reflet, électrodes à faible résistance de contact, élimination des sources d'ombrage par contacts arrières, silicium en couche mince, diminution des pertes de silicium en cours de production (suppression du sciage), nouvelles méthodes de tirage du silicium en bande (Evergreen Solar), cellules solaires biface (Origin Energy), ...

Selon les technologies, les rendements de conversion des cellules solaires en production industrielle sont très inférieurs à ceux obtenus en laboratoire : l'écart va, par exemple, de 15-20% à près de 25% pour le silicium cristallin, de 9-11% à 19% pour les cellules CIS/CIGS, de 8-10% à près de 17% pour les cellules CdTe, de 4-5% à près de 11% pour les cellules de Graetzel (source : Coexel, INES).