L R AS Published on Tuesday 12 April 2022 - n° 401 - Categories:Europe

Pour la renaissance de l'industrie, l'Europe mise sur les nouvelles technologies

L'Europe envisage de se doter d'une industrie photovoltaïque. Cela se fera autour de nouvelles technologies, d'inventeurs qui cohabiteront avec des acteurs plus traditionnels.

L'industrie solaire mondiale semble avoir pris conscience de la nécessité de chaînes de production localisées dans toutes ses régions clés. L'Europe, l'Inde et les États-Unis lancent des mesures incitatives majeures et mettent en place des plans pour une fabrication intégrée verticalement comparable à celle déjà en place en Chine.

En Europe, les projets cherchent la pointe de la technologie en adoptant l'hétérojonction (HJT). En 15 à 20 ans, cette technologie a diminué constamment ses coûts, a apporté des perfectionnements et a augmenté les rendements. Le HJT concurrence la technologie PERC et son principal rival le TOPCon. Le TOPCon et le HJT doivent encore améliorer leur rendement, réduire les coûts, augmenter la durabilité

En Europe, les plans de fabrication (Meyer Burger, REC Group, Recom, Enel) sont tous axés sur le HJT. Pourtant, de nombreuses innovations attendent dans les coulisses et promettent à la fois de soutenir les plans existants et de faire évoluer la fabrication de PV dans de nouvelles directions.

La technologie HJT

Elle rapproche un peu plus les cellules de leurs limites pratiques de rendement. L'industrie recherche de nouveaux matériaux comme les pérovskites souvent déposés sur une cellule au silicium pour créer une cellule tandem. Les cellules tandem et même les pérovskites sont considérées par beaucoup comme l'avenir du photovoltaïque.

Oxford PV, basé au Royaume-Uni et en Allemagne, fait partie des pionniers de la technologie des cellules tandems, et a déjà approché la barre des 30 % d'efficacité avec des cellules à l'échelle du laboratoire. La société croit pouvoir lancer sur le marché des panneaux en pérovskite-silicium fabriqués sur son site de Brandebourg, en Allemagne, avant la fin de cette année. Oxford PV estime qu'il faut innover et ne plus rester avec une ancienne technologie

Les pénuries, le travail forcé, les problèmes d'approvisionnement exige une production délocalisée. Wacker et Elkem ont la capacité de fournir une grande partie du silicium dont les fabricants européens auront besoin dans les années à venir.

La start-up allemande NexWafe développe une technologie qui remplacerait les processus de production de silicium (à savoir le tirage de lingots et le sciage), par une seule étape en créant des plaquettes de silicium directement à partir de gaz chlorosilane. Le procédé, selon ses créateurs, diviserait par deux le coût de production des plaquettes, et produirait des plaquettes plus uniformes et de meilleure qualité que ne le permet la technologie actuelle. La société veut investir 39 M€ pour mettre en service une usine de 500 MW, d'ici le début 2024.

Les nouvelles technologies à couches minces promettent également de réduire une grande partie des coûts et de la complexité inhérente à la fabrication de panneaux photovoltaïques en silicium. La société britannique Power Roll a récemment achevé une ligne de production pilote pour sa technologie. Elle dépose le matériau des cellules solaires dans une structure unique de micro-sillons. La société utilise de la pérovskite comme matériau de cellule. Elle estime qu'une fois en production, cette technologie réduira de 50 % l’investissement initial, et diminuera donc de moitié la période de remboursement par rapport à la production existante de silicium

L'emplacement

Après l'achèvement de sa ligne de 100 MW à Brandebourg, Oxford PV prévoit une autre usine de cellules et de panneaux de 2 GW, mais n'a pas encore confirmé son emplacement. Cela dépend des aides publiques. Le site allemand de NexWafe nécessiterait 100 M€, avec une contribution de l'Etat de 10 à 12 %. C'est bien peu pour soutenir une innovation.

NexWafe et Power Roll poursuivent tous deux un modèle commercial consistant à concéder des licences pour leur technologie à d'autres fabricants, plutôt que d'assurer eux-mêmes la fabrication. L'indien Reliance a investi 25 M€ dans NexWafe et compte mettre en œuvre cette technologie de fabrication de plaquettes. Power Roll envisage aussi de fabriquer sa technologie de couches minces en Inde avec son partenaire Thermax.

Les deux innovateurs souhaitent que leur procédé soit aussi valorisé en Europe

Chaine de valeur :

Oxford PV a pris soin d'utiliser des matériaux disponibles dans toutes les régions. Il a déterminé qu'il y avait plus de 30 TW de matériaux pérovskite.

NexWafe s'installe à Bitterfeld (Allemagne) car il y a une unité de production de chlorosilane à proximité. Pour que le ou les projets prennent corps, il faut aussi que l'on dispose de l'ensemble des produits nécessaires pour produire un panneau (le verre, les cadres, etc…). Il faut que toute la chaine d'approvisionnement se crée autour de l'usine

https://www.pv-magazine.com/2022/04/09/the-weekend-read-plans-for-a-fully-fledged-european-pv-supply-chain/

PV Magazine du 9 avril 2022

NDLR   Des innovations ponctuelles ont réussi à passer à l’étape préindustrielle. Il faut encore que les affirmations de baisse des coûts se confirment lorsque la production passera à l’étape de la grande série. On a, malheureusement, l’expérience de la production de plaquettes moulées élaborées par 1366 Technologies qui avaient suscité de grands espoirs, lesquels se sont fracassés sur l’industrialisation du procédé.

Ce recours à l’innovation pour s’imposer sur le marché interpelle : on veut passer à un « plus » technologique pour s’imposer, mais sauf à révolutionner l’ensemble de la chaine de production, on ne modifie qu’une partie de la filière. Il faut aussi être performant sur les parties classiques (la création de la cellule, la production du panneau). C’est pourquoi si une grande entreprise décide d’investir dans la filière, la probabilité de succès est plus grande car une grande structure a une compétence opérationnelle et une surface financière qui permet de soutenir sa nouvelle filiale. C’est ce qu’a fait l’indien Reliance.

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