Annoncé en janvier dernier, le changement de dénomination du CEA en Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives vient d'être entériné avec la présentation de la stratégie de l'entité dans ce dernier secteur dirigé par Jean Therme ; actif dans la R&D sur les énergies décarbonées depuis une dizaine d'années, le CEA travaille sur trois composantes majeures : la production d’électricité à partir d’énergie solaire photovoltaïque et thermique à concentration ; la gestion de l’électricité et de son intermittence par du stockage et des systèmes électriques intelligents ; l’utilisation de l’électricité dans le bâtiment et dans les transports ….

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Par énergies alternatives, le CEA sous-entend des solutions de remplacement aux combustibles fossiles. Il continue ainsi à mener des recherches pour le soutien au parc électronucléaire actuel et pour le développement des systèmes du futur, tout en poursuivant le démantèlement de ses installations historiques de recherche. Il positionne néanmoins aussi sa recherche sur la production, la gestion et les utilisations d’une énergie électrique décarbonée. Dans ce domaine, le budget du CEA est en croissance annuelle de 30 à 40% depuis plusieurs années. Il devrait atteindre 156 M€ en 2010.

Les questions des nouvelles technologies de l’énergie pour le bâtiment sont notamment abordées en association avec l’Institut national de l’énergie solaire (INES), dont 80% des effectifs sont représentés par le laboratoire CEA-Liten. Les travaux portent sur toutes les facettes de l’énergie solaire, et se fondent sur une stratégie de plates-formes dédiées telles que Restaure (réalisation et caractérisation de cellules solaires) ou Incas (architecture solaire, développement d'habitations à énergie positive et/ou à basse consommation).

Plus globalement, le CEA travaille sur des projets de développement de la production d’électricité photovoltaïque et thermique à concentration, sur des projets de stockage électrochimique et chimique (notamment sous forme d'hydrogène) afin de permettre une meilleure adaptation des besoins énergétiques et de l’offre d'énergie provenant de sources renouvelables, qui est par définition intermittente, ainsi que sur des projets de conception, d'intégration et de gestion de l’énergie solaire dans les bâtiments et les transports, qui inclut aussi le développement de batteries et de piles à combustible pour les véhicules électriques et hybrides.

Pour en savoir plus, veuillez consulter le dossier de presse

L'Américain Natcore Technology, spécialiste des procédés et équipements de dépôt de couches minces, vient de signer une lettre d'intention dans le but de reprendre son compatriote Vanguard Solar, qui travaille sur des matériaux photovoltaïques couches minces flexibles, susceptibles de permettre de réaliser des cellules solaires économiques, avec des taux de conversion similaires à ceux des cellules classiques en silicium, soit de l'ordre de 15 à 16%, pour 0,60 à 0,70 $/W .…

En combinant ces savoir-faire dans les matériaux, procédés de fabrication et technologies, la firme viserait déjà une deuxième génération de cellules solaires affichant un taux de conversion de 20%. En outre, une ligne de production de 100 à 150 MW ne nécessiterait qu'un investissement de 10 à 15 M$, contre 250 M$ actuellement pour des cellules silicium.

La division PV de l'association SEMI (industriels des équipements, matériaux et consommables pour la production de semiconducteurs, d'écrans plats et du photovoltaïque) vient de créer un groupe européen de travail dédié à la technologie et à la production de cellules solaires en silicium cristallin, appelé CTM Group : les membres fondateurs - Q-Cells, Deutsche Cell, Bosch Solar Energy, Schott Solar, Sovello, Sunways, SolarWatt/Systaic Cells et Solland – vont définir une feuille de route technologique qui les mènera jusqu'en 2020 ….

Cette feuille de route portera sur les technologies des cellules solaires en silicium cristallin, avec une emphase sur les matériaux, les procédés de fabrication et le développement de produits. L'objectif consiste à renforcer la compétitivité européenne en améliorant les rendements de conversion, la qualité des produits tout en réduisant les coûts de production, mais aussi en optimisant les interfaces et autres partenariats au sein de la chaîne d'approvisionnement.

Les huit industriels fondateurs prévoient de coopérer dans un cadre pré-compétitif afin de résoudre les défis auxquels est confrontée l'industrie du photovoltaïque.

Le CTM Group a vu le jour lors du 4e Photovoltaic Fab Managers Forum, qui s'est tenu le 8 mars dernier à Dresde (Allemagne).

Un groupement d'industriels et d'instituts de recherche coordonné par l'Imec vient de démarrer le projet européen PRIMA, qui consiste à étudier les caractéristiques des surfaces métalliques nanostructurées appliquées aux cellules solaires en vue d'améliorer leur rendement et de réduire leurs coûts de production ….

Avec ses partenaires (Imperial College de Londres, Chalmers University of Technology, Photovoltech, Quantasol et Australian National University), l'Imec compte prouver que les nanostructures métallisées affichent une meilleure absorption de la lumière, et qu'il serait donc possible de produire des cellules solaires (en silicium, avec des matériaux III-V, organiques ou à pigments photosensibles) plus minces et moins coûteuses.

SpectraWatt, essaimage d’Intel dans les cellules solaires créé en 2008, vient de lever 41,4 M$ de fonds (en obligations convertibles) auprès de Cogentrix Energy, filiale de Goldman Sachs, du capital-risqueur Intel Capital, du fonds d'investissements PCG Clean Energy & Technology et de deux autres sources non dévoilées ; la jeune pousse affirme avoir maintenant les fonds nécessaires pour finir d'équiper son usine de cellules solaires de Hopewell Junction, dans l'état de New York, dont la capacité de production prévue est de 200 MW, et pour planifier son expansion future ….

La société, qui a choisi de s'installer dans le Hudson Valley Research Park il y a un an, aurait déjà démarré la production sur une première ligne d'une capacité de 60 MW, selon certaines sources. Lors de l'essaimage d'Intel à la mi-2008 avec un cofinancement de Goldman Sachs et Solon, SpectraWatt envisageait de monter son usine en Oregon et de lancer la fabrication à la mi-2009.

Anwell Technologies, société de Hong Kong fabriquant jusqu'ici des équipements pour les disques optiques, les Oled et le solaire, vient de démarrer l'assemblage de panneaux photovoltaïques couches minces en silicium amorphe sur une ligne de sa propre fabrication de dimensions impressionnantes dans son usine située au Henan (Chine) ; la capacité de production est de 40 MW aujourd'hui et devrait passer à 120 MW d'ici fin 2010 ….

La société, qui indique un rendement de conversion de 8,5% pour ses panneaux, vise clairement le marché à l'export, et plus particulièrement vers l'Europe. Un centre de distribution a déjà été mis en place en Allemagne fin 2009.

Sharp vient, quant à lui, de démarrer la fabrication et l'assemblage de panneaux photovoltaïques couches minces (technologie silicium sur substrat verre de grandes dimensions de 1 m x 1,40 m) sur son nouveau site de Sakai, près d'Osaka, d'une capacité de production initiale de 160 MW initialement, avec une extension vers 1 GW en ligne de mire.

La ligne de production d'Anwell

L'affluence était au rendez-vous mercredi 17 mars pour la conférence sur l'énergie solaire organisée par Premier Cercle à Paris ; après une introduction de Pierre-André de Chalendar, directeur général de Saint Gobain, qui a dévoilé les ambitions de l'entité dédiée Saint Gobain Solar dans l'industrie solaire, deux discussions ont permis de faire le tour des principales questions que se posent les acteurs, industriels et financiers, du secteur – la croissance du marché, les choix technologiques, les stratégies à suivre, le financement des projets, le besoin de partenariats, le coût du solaire, etc – avant une conclusion de David Corchia, directeur général d'EDF Energies Nouvelles, fervent partisan des centrales photovoltaïques au sol….

Pierre-André de Chalendar, directeur général de Saint-Gobain, donne trois raisons à la présence du groupe sur le marché de l'énergie solaire : « je crois que l'énergie solaire est appelée à occuper une place croissante dans le mix énergétique afin de satisfaire les besoins mondiaux ; le verre, un des matériaux le plus utilisé dans cette industrie, est notre spécialité depuis 150 ans ; enfin, avec l'intégration à l'habitat, le solaire va fournir une énergie décentralisée, avec une importance croissante de l'esthétique qui est l'un de nos principaux centres d'intérêt. »

La firme affiche donc une activité à trois facettes : elle a créé l'entité Saint-Gobain Solar, qui fournit un grand nombre de produits – verre, composants céramiques, miroirs paraboliques pour les concentrateurs PV, cellules solaires couches minces – entrant dans la composition de panneaux ou de centrales PV, et qui vise un chiffre d'affaires de 300 M€ cette année après 200 M€ l'an passé, et ambitionne 2 milliards d'euros d'ici 5 ans (dont la moitié par croissance externe) ; elle s'est lancée dans la production de panneaux PV couches minces avec la société Avancis, dans un premier temps en coopération avec le groupe Shell, puis en reprenant la totalité des capitaux ; enfin, elle a fondé une filiale spécialisée, Saint-Gobain Solar Systems, chargée d'offrir des solutions complètes, avec des systèmes PV et le financement des projets d'installation, qui a également développé des tuiles solaires commercialisées depuis 6 mois avec lesquelles elle vise un chiffre d'affaires de 100 M€ cette année.

« Pour une vraie vision industrielle, il faut privilégier les centrales au sol »

Selon David Corchia, directeur général d'EDF Energies Nouvelles, des tarifs d'achat attractifs sont indispensables pour qu'il y ait une véritable filière de production en France. Mais, pour la création d'une filière solaire en France autant que pour la croissance du marché de l'énergie solaire sur le long terme, l'enjeu actuel réside dans une formule tarifaire équilibrée, avec des tarifs d'achat de l'énergie photovoltaïque ni trop élevés, ni trop faibles.

La crise financière a ralenti les marchés mondiaux. A cause de ce coup de frein, elle devrait toutefois aussi permettre à un pays comme la France de rattraper son retard. « Nous avons raté quelques virages mais l'important aujourd'hui consiste à attirer des investissements industriels, et aussi des industriels étrangers comme nous l'avons fait avec First Solar. L'intégré au bâti est une spécificité française, qui crée une énergie fortement décentralisée. Il faut pour cela un marché de toiture, mais ce sera forcément un marché très éclaté, pour lequel il est difficile d'attirer des industriels. Par contre, les centrales au sol représentent du volume en terme de production de panneaux et de puissance, plus favorables à l'implantation d'industriels sur notre territoire. Pour une véritable filière industrielle sur le long terme, il faut privilégier les centrales au sol. C'est pourquoi nous avons choisi de faire ce partenariat avec First Solar et de miser sur les couches minces car elles présentent un réel avantage concurrentiel de coût au kWh grâce à la rupture technologique. Pour que les technologies silicium restent compétitives, il faudrait là aussi une rupture technologique, mais il sera difficile sinon impossible de concurrencer les Chinois. Or, en France, il existe aussi des développements dans les couches minces. Ce qu'il faudrait maintenant, c'est « mettre le paquet » sur la R&D et démarrer la pré-industrialisation, puis investir dans la production pour fabriquer en volume dans cette technologie », argumente David Corchia.

Plus facile à dire qu'à faire. L'un des problèmes réside sûrement dans un manque de disponibilité de capital-risque en France. Des solutions de financement existent quand il s'agit d'investir quelques M€. mais c'est plus difficile dès que les besoins s'élèvent à plusieurs dizaines de M€. En guise de conclusion, David Corchia lance : « il faut trouver le moyen d'aider les créations industrielles. Pourquoi pas à travers le grand emprunt national ? Ou par d'autres moyens, par des grands programmes ? »

En association avec The Wall Street Journal Europe, Premier Cercle organise des conférences autour de programmes, d’intervenants et d’informations à forte valeur ajoutée sur des thèmes d'actualité.

Ascent Solar Technologies vient de signer un accord d'alliance stratégique avec la société Kirloskar Integrated Technologies (Inde), qui prévoit, dans un premier temps, l'intégration, le marketing et la commercialisation, en commun, de systèmes à base de panneaux photovoltaïques couches minces en technologie CIGS de l'Américain en Inde ; une deuxième étape portera sur la création d'une unité d'assemblage final de panneaux PV d'Ascent en Inde ….

Les deux sociétés avaient signé une lettre d'intention à cet effet en septembre 2009. Ultérieurement, il est également prévu de transférer l'ensemble de la technologie CIGS d'Ascent et de monter une unité complète de production et d'assemblage en Inde.

Leybold Optisc vient d'obtenir la certification de l'institut Fraunhofer ISE pour sa cellule solaire micromorphe couches minces composée de silicium amorphe et de silicium microcristallin, qui affiche un taux de conversion stable de 10,3% ….

La technologie micromorphe permet d'absorber l'ensemble du spectre de la lumière solaire.

General Electric (GE) va désormais concentrer ses activités de R&D dans le photovoltaïque sur les couches minces et plus particulièrement sur la technologie CdTe, qui est déjà celle utilisée par le n°1 mondial First Solar ; GE affirme augmenter ses investissements, sans donner de chiffres toutefois, dans ce secteur, et travaille essentiellement en coopération avec PrimeStar Solar, une société du Colorado dans laquelle GE a pris une participation majoritaire, avec des équipes de R&D à Munich (Allemagne), à Shanghai (Chine), à Bangalore (Inde) et à Niskayuna, dans l'état de New York (Etats-Unis) ….

Le groupe a réparti les tâches entre les quatre pays : le développement des panneaux s'effectue aux Etats-Unis ; modélisation des matériaux et physique appliquée en Inde ; études de performance et caractérisation des matériaux en Chine ; test et packaging des panneaux en Allemagne.

Rappelons que General Electric ferme son usine d'assemblage de panneaux photovoltaïques dans l'état du Delaware (Etats-Unis), acquise en 2004 lors de la reprise des actifs d'AstroPower en faillite. Le site devrait arrêter sa production dès janvier et fermer définitivement en juin 2010, entraînant le licenciement des 82 employés restants.

RF Micro Devices, un fournisseur de circuits intégrés RF, vient de réaliser des cellules solaires sur une ligne de production dédiée à l'arséniure de gallium (GaAs) dans son usine de Greensboro, en Caroline du Nord (Etats-Unis) ; la société avait annoncé un accord de coopération avec le laboratoire américain NREL en juillet 2009, qui porte sur la mise au point d'un procédé de type semiconducteur pour la fabrication de cellules PV à jonction multiple de hautes performances pour des centrales PV à concentration ….

Le résultat obtenu par RF Micro Devices est le fruit de la première phase de cette coopération. Les deux partenaires engagent maintenant la deuxième étape, qui va consister à réaliser des prototypes de cellules solaires utilisables pour des démonstrateurs systèmes, avant de passer à la phase d'industrialisation, l'objectif final étant de produire en volume des cellules solaires de hautes performances et fiabilité, le tout à bas coût, d'ici fin 2012.

Le NREL a, quant à lui, déjà réalisé des cellules solaires en composés III-V à jonction multiple en laboratoire, et a atteint un rendement de conversion de 40,8%.