• *INES News #39

    PERSPECTIVE
     

     

    La publication le mois dernier dans le journal Nature de l’article « The underestimated potential of solar energy to mitigate climate change » est une nouvelle preuve du potentiel de l’énergie solaire, «qui serait non plus de 5 à 17%, mais de 30 à 50% du mix énergétique mondial ».
    Non seulement le photovoltaïque s’était illustré depuis quelques temps avec des prix extrêmement bas, entre 3 et 5c€/kWh dans quasiment tous les pays, le dernier projet de centrale solaire thermodynamique à concentration de 700MW à Dubaï annonce maintenant un prix de 7,3 c$/kWh pour de l’électricité disponible 24h sur 24 grâce à son stockage thermique. De tels prix de revient ne peuvent que conduire à une réelle réorientation de nos mix énergétiques. De quoi poursuivre la diversification des usages, que nous mettons souvent en avant dans cette newsletter, et s’accaparer des parts de marché dans des secteurs plus inattendus comme l’industrie (la métallurgie, les engrais) et l’agriculture.

     

     

     

    philippe.malbranche@cea.fr

     

     

     

     

     

     

     

    RECHERCHE & INNOVATION

    PREMIÈRES CELLULES À BASE DE SILICIUM RECYCLÉ 

     

     

     

    Dans le cadre du projet H2020 CABRISS dédié au développement d’une économie circulaire autour du recyclage des déchets photovoltaïques, les équipes du CEA à l’INES ont fabriqué les premières cellules à base de silicium 100% recyclé.
    Issu de déchets de production, le silicium des cellules cassées a été préalablement démétallisé puis purifié par des partenaires du consortium. Ce silicium a ensuite été fondu puis cristallisé en lingot à l’INES en utilisant la technologie monolike. Les cellules qui en résultent, également fabriquées à l’INES, affichent un rendement record de 18.1%.
    Cette étape importante du projet démontre que le silicium recyclé peut répondre aux standards de production actuels. La prochaine étape consiste à réaliser des essais sur une chaine de production industrielle d’un partenaire du projet.

     

     

     

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    UN MODULE HÉTÉROJONCTION RECORD

    Les équipes des laboratoires hétérojonction et modules du CEA à l’INES ont réalisé un module 60 cellules d’une puissance record de 324 Watts. 

     

     

     

    Une performance qui a pu être réalisée suite à plusieurs améliorations apportées aux cellules silicium à hétérojonction, et sur le module. L’augmentation du courant et l’amélioration du rendement des cellules hétérojonction du LABFAB INES atteignant 21.8%, permettent d’augmenter la puissance. Enfin un tri secondaire des cellules a permis de sélectionner les plus performantes. De plus, ce module dispose d’un nouveau verre antireflet permettant un gain de courant de 1.56% et d’un encapsulant transparent dans les courtes longueurs d’onde.

     

     

     

    L’ensemble de ces optimisations permet de réduire les pertes d’intégration des cellules en module et in fine de générer des gains optiques. Un prochain module de 72 cellules d’un rendement supérieur à 22%, est programmé pour le troisième trimestre 2017.

     

     

     

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    UNE SOLUTION D'AUTODIAGNOSTIC
    POUR LES CENTRALES PHOTOVOLTAÏQUES
     


    Depuis le développement d’un système de détection d’arc électrique dans les centrales photovoltaïques, le sujet a fait son chemin et les équipes du CEA à l’INES sont en train de mettre au point un système permettant de diagnostiquer plus généralement les problèmes affectant la production des centrales.
    Il s’agit d’un boitier se situant entre les modules photovoltaïques et l’onduleur, qui effectue le tracé des courbes I(V) (courant/tension) des différents champs photovoltaïques. Selon le tracé en résultant, un algorithme permet de définir le type de problème rencontré et en informer le gestionnaire de la centrale. Ces mesures sont effectuées lors de microcoupures du circuit, un laps de temps assez court pour ne pas perdre de production ni perturber l’onduleur. Ces diagnostics peuvent être par la suite complétés par un diagnostic thermique par drône, réflectométrie ou inspection visuelle. 

     

     

     

     

     

     

    Exemple de courbe I(V) après détection d'un ombrage. 

     

     

     

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