Dans le domaine du photovoltaïque, 8 projets ont été retenus et concernent quatre domaines clés de la chaîne de production : la filière silicium cristallin, la filière des couches minces, le solaire photovoltaïque à haute concentration et l’encapsulation.
A l’issue des Appels à manifestations d’intérêt (AMI) “Solaire” et “Photovoltaïque” du programme des Investissements d’avenir, 64 projets portés par 227 entreprises et laboratoires de recherche se sont portés candidats au financement de l’Ademe (Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie).
L’Agence a retenu à ce stade 14 lauréats. Ces projets ont en commun de réduire les coûts de systèmes énergétiques basés sur la ressource solaire, d’en améliorer la performance globale et d’en diminuer l’impact environnemental. La majorité des projets lauréats sont portés par des PME et des entreprises de taille intermédiaire. Dans le photovoltaïque, les 8 projets lauréats concernent quatre domaines clés de la chaîne de production :
– La filière silicium cristallin (production de cellules photovoltaïques à partir de tranches de silicium). Les projets Isopem (coordonné par Photosil Industries/FerroPEM) et PV800Export (coordonné par ECM Technologies), proposent une rupture technologique : produire un silicium de qualité solaire à partir d’une voie métallurgique et non plus chimique. Ce procédé devrait permettre de réduire l’impact environnemental de la production de silicium et de diviser par deux le coût de revient du kilogramme de silicium. Enfin, le projet Demos, coordonné par SolarForce, propose la fabrication de tranches de silicium ultraminces à partir d’un ruban souple (plutôt que par découpe) pour réduire considérablement la consommation de silicium et obtenir des cellules à la fois bon marché et performantes.
– La filière des couches minces (production de cellules photovoltaïques par application directe du semi-conducteur sur un support, par exemple du verre). Les cellules issues de la filière des couches minces ont l’avantage d’être moins coûteuses que celles issues de la filière cristalline car moins consommatrices de matériaux actifs. Elles sont également plus légères et plus faciles à intégrer lors de la construction d’un bâtiment par exemple. En revanche, leur rendement est légèrement inférieur à celui des cellules en silicium cristallin. Les projets PVCIS, coordonné par Nexcis, et S3, coordonné par Solsia, vont permettre de réaliser des démonstrateurs préindustriels de grandes dimensions, aux rendements performants, aux coûts réduits (moins de 0,5 euros/Watt crête à l’issue des projets) et maîtrisés, grâce à une moindre utilisation de matières premières.
– Le solaire photovoltaïque à haute concentration (positionnement d’un dispositif optique concentrateur entre le soleil et la cellule afin d’utiliser une surface de cellule beaucoup plus petite). La technologie du photovoltaïque à haute concentration utilise des cellules couches minces, à très haut rendement, généralement à base d’arséniure de gallium. Le rayonnement solaire exploité est très fortement concentré : entre 500 et 1000 fois. Les systèmes photovoltaïques à concentration présentent ainsi des rendements plus élevés et des coûts de production du kWh qui pourraient s’avérer plus bas que les systèmes photovoltaïques classiques. Sur cette filière stratégique, l’Ademe a sélectionné deux projets lauréats : Guepard, coordonné par Soitec, et HCPV1024Soleils, coordonné par Heliotrop.
– L’encapsulation (processus d’isolation et de protection des cellules photovoltaïques). Il s’agit d’assurer leur isolation électrique et leur protection contre les agressions extérieures comme l’humidité, la pluie, la neige, les poussières, la corrosion ou les chocs. En remplaçant le verre – matériau couramment utilisé aujourd’hui – par des polymères avancés, le projet Isocel, coordonné par Arkema, vise la mise au point d’une solution plus légère, moins coûteuse et plus facilement recyclable.
