Objectifs : développer, d'une part les premières cellules solaires a base de silicium métallurgique purifié, cellules dites à haut rendement, d'autre part des cellules solaires à très haut rendement utilisant le polysilicium.
Un grand programme et 7 autres complémentaires
"L'idée remonte à environ quatre ans. Je dirigeais alors Photowatt, le seul fabriquant français de cellules solaires. Mon constat était que nous n'arrivions plus à attirer les investissements en France, ce qui, il est vrai, n'est pas propre au secteur de l'énergie solaire. Cela dit, le solaire est une industrie jeune. Aussi était-il urgent d'agir", explique Eric Laborde, Président de PV Alliance. D'où son idée d'aller voir Jean Therme, directeur de la recherche technologique du CEA, "qui dispose d'un formidable outil de génération d'innovations autour du silicium et de l'électronique", souligne-t-il, afin de lui proposer de bâtir une alliance dans le solaire sur le même principe que celle développée, il y a quelques années, dans la microélectronique. Décision est alors prise de bâtir une industrie du solaire en France, où il existe déjà un embryon, avec pour objectif, non pas de viser la génération actuelle, celle du silicium classique, où la bataille a déjà été perdue, mais les prochaines générations, celle du haut rendement, basée sur l'utilisation du silicium métallurgique, et celle du très haut rendement et du polysilicium.
C'est dans ce contexte qu'est créé PV Alliance, un consortium regroupant Photowatt qui détient 40% du capital, le Laboratoire d'Innovations des Technologies des Energies Nouvelles et des Nanomatériaux du CEA, dont sa filiale CEA valorisation détient 20% du consortium, les 40% restants étant détenus par EDF ENR. Les partenaires de PV Alliance ayant décidé de faire le pari de la R&D, un grand programme de recherche est aussitôt lancé. D'une durée de cinq ans, ce programme, baptisé "Solar Nano Crystal", dispose d'un budget de 129 millions d'euros, dont 46,5 millions d'euros sont financés par Oséo, et regroupe 7 partenaires. Il y a là Ferropem, qui fabrique du silicium, notamment métallurgique destiné au solaire, Silicium de Provence, qui produit du silicium de qualité électronique, Emix, une entreprise qui réalise des lingots de silicium par coulée continue, Appolon Solar, une PME filiale d'EDF, impliquée dans la purification du silicium mais aussi dans la réalisation des modules Nis, le CNRS et le CEA qui génèrent les découvertes et les inventions, enfin PV Alliance, le principal partenaire de ce programme.
Premier objectif de PV Alliance, développer des cellules solaires à base de silicium métallurgique purifié. "Notre but est d'atteindre 16% de rendement dès l'an prochain, c'est-à-dire l'efficacité des cellules solaires disponibles aujourd'hui sur le marché. Cela nous permettra de diminuer les coûts et de prolonger la durée de vie des équipements actuels", précise Eric laborde. Le second objectif de ce consortium est de développer ce qu'on appelle le "très haut rendement", les plus optimistes parlant de 22%. Aujourd'hui, seules deux entreprises sont présentes sur ce marché : l'américaine Sun Power avec une technologie classique dite de "contacts en face arrière", et la japonaise Sanyo avec la technologie dites des "couches hétérojonction". "Nous devrions produire nos premières cellules à très haut rendement sur du polysilicium d'ici deux ans, ce qui nous permettra de revenir dans ce cercle très fermé au niveau niveau mondial", indique-t-il. Parallèlement à ce programme Solar Nano Crystal, PV Alliance en a lancé 7 autres, complémentaires, pour un budget de 94 millions d'euros dont une partie est financée par la Région Rhône-Alpes et le Conseil Général de l'Isère.
Deux Lab-Fab pour diminuer les risques industriels
Le but des partenaires de PV Alliance est d'atteindre une taille critique de 200 MW d'ici 5 ans. "Ces 200 MW correspondent à la puissance instantanée des cellules que nous allons produire chaque année", explique le directeur du consortium. Cela représente un investissement autour de 400 millions d'euros. En termes de créations d'emplois, cela signifie 50 chercheurs à l'Institut National de l'Energie Solaire (INES), 160 personnes dans les Lab-Fab et environ 400 emplois à terme pour les deux usines de 100MW. "Les Lab-Fab sont des petites lignes de production de cellules prototypes", rappelle Eric Laborde. Dans cette industrie de process qu'est le secteur du photovoltaïque, le plus difficile est en effet de passer du laboratoire à la production. De bons résultats en laboratoire ne garantissent pas forcément une réussite sur les lignes de production. D'où l'existence de ces Lab-Fab qui permettent de diminuer les risques industriels de façon très significative. "Ce n'est qu'en adoptant cette nouvelle manière de capitaliser l'innovation réalisée en amont dans les laboratoires de l'INES, que nous parviendrons à nous hisser au niveau des meilleurs mondiaux", affirme le président de PV Alliance.
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