Voltec et l’IPVF lancent un projet d’industrialisation d’une nouvelle technologie tandem perovskite-silicium

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« L’idée est de créer ce que l’on appelle une brique technologique et, une fois la faisabilité industrielle et la rentabilité prouvées, de rendre le nouveau produit disponible sur le marché européen », explique à pv magazine Lucas Weiss, le directeur général de Voltec, au sujet du projet industriel France PV Industrie, annoncé cette semaine en partenariat avec l’Institut Photovoltaïque d’Île-de-France (IPVF).

Le fabricant de module français et le centre de recherche ont en effet annoncé leur volonté de lancer l’industrialisation d’une technologie Tandem 4T pérovskite-silicium développée en interne par l’IPVF. Les partenaires annoncent d’ailleurs un agenda ambitieux puisqu’une ligne pilote doit être mise en place dès fin 2023, suivie d’un démonstrateur industriel de 200 MW en 2025. Celui-ci devrait ensuite multiplier par cinq sa capacité en 2027 (1 GW) pour atteindre une capacité de production de 5 GW d’ici 2030.

La technologie Tandem 4T pérovskite-silicium

« Alors que la plupart des acteurs du marché, comme Oxford PV ou le CEA, travaillent sur les cellules solaires tandem pérovskite-silicium à deux terminaux, nous avons faisons un pas de côté avec une technologie « 4T », indique Lucas Weiss. La couche mince de pérovskite est posée sur verre et l’ensemble est intégré à une cellule silicium standard en sous-couche ». Selon l’IPVF cette innovation permet d’afficher un rendement de conversion de 30% au niveau du module.

L’avantage de cette technologie est que la cellule de silicium peut être adaptée à la couche mince et notamment simplifiée : la cellule étant exposée à moins de rayonnement, on peut par exemple diminuer la quantité d’argent, et donc son prix de fabrication. L’efficacité de la couche mince pérovskite permet globalement de limiter l’importance de la sous-couche silicium dans le rendement du module final. Lucas Weiss évoque donc la possibilité d’utiliser du silicium recyclé, moins pur et donc moins efficace, tout en conservant un rendement élevé.

C’est donc la partie pérovskite sur verre qui est visée dans le développement industriel annoncé. Développée par l’IPVF (qui en détient la propriété intellectuelle) cette technologie va pouvoir être testée à l’échelle industrielle grâce à Voltec qui intervient avec son savoir-faire dans la fabrication de module. Tout en soutenant son développement industriel, le fabricant sera donc également le premier client de la future usine de la technologie pérovskite sur verre. Les plaques de verre avec couche mince seront ensuite livrées et assemblée avec le reste du panneau dans son unité de fabrication en Alsace. Une fois la rentabilité de la solution prouvée, l’IPVF et Voltec s’attendent à ce que d’autres fabricants européens intègrent la technologie à leur production de modules. « L’idée est de travailler en filière », ajoute Lucas Weiss.

Financement et production

Pour porter le projet industriel, l’IPVF et Voltec entendent créer une co-entreprise, France PV Industrie, et se doter des financements nécessaires au passage à l’échelle de la production industrielle. La ligne pilote représente un investissement de 15 millions d’euros et le démonstrateur industriel 50 millions d’euros. A horizon 2030 et pour atteindre 5 GW de capacité de production, les partenaires estiment l’investissement total à environ 1 milliards d’euros. Pour l’heure, le projet a fait l’objet d’un dépôt de dossier dans les appels à projets de l’Ademe pour France 2030 ce mercredi 9 novembre.

La ligne pré-industrielle doit être mise en place dans les locaux de l’IPVF « aussi vite que possible », comme l’indique Lucas Weiss qui précise que les commandes de machines interviendront dès que le financement sera validé. Cette unité pré-industrielle servira à valider les procédés de fabrication. Le dirigeant a indiqué déjà travailler sur le financement de la ligne industrielle qui devrait être développée pour 2025. Pour sortir les premiers panneaux incorporant du silicium recyclé, il affirme vouloir compter sur la filière française et notamment le nouveau centre inauguré par Soren et Envie 2E Aquitaine à côté de Bordeaux fin septembre 2022.

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