EDF/Jean-Pierre Muller
Alors que 99 % du marché du photovoltaïque sont occupés par des systèmes à base de silicium (cristallin ou amorphe), le projet CISEL mise sur un procédé permettant de déposer le matériau actif à base de CIS (cuivre, indium, sélénium), c'est-à-dire l'absorbeur qui convertit la lumière en électricité, directement sur un substrat verrier associant un contact métallique, du molybdène, du sulfure de cadmium et de l'oxyde de zinc. En fait, les technologies dites ''couches minces'' existent depuis plusieurs années, et même si elles sont moins performantes en terme de rendement photovoltaïque, le gain en matière première de l'ordre de 2 microns mètres au lieu de 200 à 100 µm, constitue un atout. Toutefois, elles font appel à des procédés de fabrication des panneaux dits ''sous vide'' de type co-évaporation ou sputtering, qui s'avèrent relativement coûteux et qui, in fine, ne créent pas la rupture économique par rapport aux systèmes à base de silicium.
Ici, l'innovation du projet consiste à déposer le matériau actif grâce à un procédé électrolytique à pression atmosphérique. Selon Olivier Kerrec, responsable du projet et de l'IRDEP, ces conditions de dépôt sont bien adaptées à la réalisation de capteurs de grandes surfaces et permettent également de hautes capacités de production. Autrement dit, la rupture technologique permet cette fois d'envisager de réduire les coûts !
Le meilleur panneau à base de silicium atteint entre 15 et 18 % au lieu de 12 à 14 % avec les technologies en couches minces. A priori, plus le rendement est élevé, plus le système est intéressant ! En fait dans ce domaine, il faut considérer le coût du KWh et le prix de revient de l'électron en €/Wc produit par les panneaux photovoltaïques. Pour abaisser ces coûts, il existe deux leviers, explique le chercheur. Le premier consiste à augmenter le rendement, tandis que le second vise à diminuer le coût de fabrication. Cette approche oblige à différencier deux applications : le cas où la surface disponible est réduite ou onéreuse et donc qui requiert des capteurs à rendement élevé, et celui où le prix du Watt crête est prépondérant parce que le m2 de surface est bon marché.
La mission confiée à l'IRDEP à fin 2007, consiste à trouver l'équilibre compétitif qui permettra à cette source d'énergie de se développer sans subvention sur le marché. Nous nous sommes fixés la réalisation d'un capteur entre 8 et 10 % de rendement pour un coût divisé par 2 ou 3 par rapport aux prix actuels situés entre 2,2 et 2,5 €/Wc, indique Olivier Kerrec. Un compromis qui passe par la mise au point à cet horizon, du process et des outils innovants qui permettront de fabriquer en pré-série les démonstrateurs CISEL® pour Cuivre, Indium, Sélénium ELectrodéposés ! Les applications envisagées vont des montres et calculettes aux bâtiments du futur avec des toits et des façades recouverts de panneaux photovoltaïques, en passant par l'électrification des sites isolés.
*Cette structure innovante en charge de différents projets, mobilise plusieurs partenaires permettant une intégration verticale de la recherche amont jusqu'au transfert industriel.
Article publié le 15 décembre 2005
