Production pilote de panneaux solaires ultra performants

Avec cette ligne pilote, le fournisseur suisse d’installations solaires Meyer Burger veut perfectionner un procédé innovant de revêtement des panneaux et l’amener à maturité industrielle. Cette installation a été développée conjointement avec le CSEM et avec le soutien de l’Office fédéral de l’énergie et du Canton de Neuchâtel, Ce procédé permettra de produire à l’avenir des panneaux solaires encore plus performants.

 

Doris Leuthard, conseillère fédérale, en compagnie de Peter Pauli, PDG de Meyer Burger.

Trois atouts

Haute efficacité, rendement élevé et faibles coûts de production: grâce à ces trois atouts, le procédé de production de cellules solaires à hétérojonction (HJT) très performantes influencera décisivement le marché du solaire dans le futur. Un premier jalon important a été posé avec l’installation pilote, inaugurée aujourd’hui en présence de la conseillère fédérale Doris Leuthard sur le site de Meyer Burger Research à Hauterive (NE), une filiale du groupe Meyer Burger, basé à Gwatt, près de Thoune.

La production pilote est la pièce maîtresse du vaste projet Swiss-Inno HJT qui est financé dans le cadre du programme pilote et de démonstration par le programme phare de l’Office fédéral de l’énergie, ainsi que par le Canton de Neuchâtel. Doris Leuthard a salué ce projet: «L’installation de production inaugurée aujourd’hui est un exemple réussi de coopération entre la recherche avancée et le développement proche du marché, et constitue un projet modèle témoignant de la force d’innovation helvétique dans le domaine Cleantech en pleine évolution. La Suisse est excellemment positionnée, grâce à sa compétence industrielle et scientifique, pour s’affirmer dans un environnement international difficile».

Le conseiller d’État neuchâtelois Jean-Nat Karakash a lui aussi salué ce projet hautement innovant. «En associant les techniques de pointe issues des instituts de R&D aux compétences industrielles de la région, nous avons transformé rapidement les idées novatrices en produits. Roth & Rau, aujourd’hui Meyer Burger, ne s’y était pas trompé en établissant son centre névralgique de R&D dans la région il y a déjà quelques années.»

 

Dans les locaux de production de Meyer Burger Research SA à Hauterive (NE).

Un grand potentiel de marché

Le groupe technique Meyer Burger est un fournisseur d’équipements pour l’industrie photovoltaïque à l’échelle mondiale. Au travers de ce projet, il veut optimiser la solution très performante constituée par le revêtement HJT en termes de puissance, de processus et de coûts, et développer la production à l’échelle industrielle.

Avec la technique de l’hétérojonction, l’entreprise suisse a un atout essentiel en main sur le marché international de l’industrie solaire. Cette solution présente en effet deux avantages déterminants: les panneaux HJT produisent des rendements d’énergie solaire plus élevés et le procédé de fabrication novateur permet une production en série moins onéreuse. Peter Pauli, PDG du groupe Meyer Burger, déclare: «La production industrialisée de panneaux solaires de haute performance est le cœur de la fabrication photovoltaïque. Le projet Swiss-Inno HJT promeut le développement d’une technique cellulaire tournée vers l’avenir et extrêmement efficace. En collaboration avec le CSEM, nous continuerons à optimiser les principaux avantages, tels que des coûts de production plus bas alliés à des gains énergétiques plus élevés, et nous réduirons ainsi les coûts de l’énergie solaire à long terme.

 

Détail du processus de fabrication.

Une installation pilote dédiée au développement

L’installation pilote a une capacité de production de 600 kW. Les panneaux produits seront intégrés dans des modules et testés aussi bien en laboratoire que sur le terrain. En parallèle, de nouvelles techniques seront élaborées sur le site, lesquelles rendront les panneaux solaires encore plus efficaces et la production encore moins onéreuse. Plusieurs partenaires, le PV-center du CSEM, la société Meyer Burger Technology ainsi que les deux filiales Meyer Burger Research et PASAN y travaillent conjointement.

«Le projet Swiss-Inno HJT est exemplaire pour le transfert technique à l’industrie», explique Christophe Ballif, directeur du PV-center du CSEM. «Les bases d’un procédé de production novateur ont été élaborées à l’Institut de Microtechnique de l’EPFL à Neuchâtel; grâce au groupe Meyer Burger et au soutien du PV-center du CSEM, nous avons pu amener la technologie à maturité industrielle rapidement. Avec le projet Swiss-Inno HJT, nous faisons un pas décisif en matière d’innovation et de performance des panneaux photovoltaïques».

En cas de réussite des optimisations, les partenaires du projet tablent sur un taux de rendement des modules de 21 % et des coûts de production inférieurs à 0,6 CHF/watt-crête (Wc).

 

La technique HJT

La filière silicium à hétérojonction consiste en l’application d’une couche ultra-mince (quelques millièmes de micromètres) de silicium amorphe déposée sur les deux faces d’une galette de silicium monocristallin. Il en résulte une hétérojonction entre les deux types de silicium, ce qui a donné son nom à la technique. Les cellules HJT atteignent un taux de rendement de plus de 22 %. Par ailleurs, les pertes d’efficacité à des températures de service élevées sont minimes par rapport aux autres solutions cellulaires. C’est pourquoi les modules HJT fournissent une meilleure productivité énergétique.

Le procédé de fabrication développé par Meyer Burger et l’EPFL permet une production en série à un prix abordable. Le dépôt de la couche de silicium amorphe est réalisé par dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) et ne nécessite que quelques étapes de production. Le procédé fonctionne à une température de 200 °C au lieu de plus de 700 °C comme c’est le cas avec les procédés traditionnels. Il permet ainsi d’économiser beaucoup d’énergie et rend possible la production de galettes de silicium plus minces, ce qui réduit à son tour le besoin en matériaux. En outre, la quantité d’argent nécessaire pour les contacts s’en trouve nettement réduite.

Après l’achèvement du projet Swiss-Inno HJT, la ligne pilote continuera à servir de plate-forme clé pour la recherche et le développement afin de permettre un processus continu d’amélioration dans des conditions similaires à celles de la production industrielle et de contribuer au lancement sur le marché de nouvelles innovations. L’avantage concurrentiel existant sera ainsi durablement garanti.

 

CSEM SA

2002 Neuchâtel

Tél.: 32 720 51 11

www.csem.ch

 

Meyer Burger AG

3645 Gwatt-Thun

Tél.: 033 221 28 00

www.meyerburger.ch