La Chaire Innovation technologique Liliane Bettencourt, créée en 2006, marque la volonté commune du Collège de France et de la Fondation Bettencourt Schueller de mettre en valeur l’importance des travaux qui doivent être consacrés à l’innovation technologique. En cette année 2022 et jusqu’au 20 avril, l’énergie solaire sera mise à l’honneur au travers des séminaires et des cours dispensés par d’éminents chercheurs et de brillants ingénieurs issus de la filière. Tout cela sous la férule de Daniel Lincot, ex-directeur scientifique de l’Institut photovoltaïque d’Île-de-France (IPVF).
Aujourd'hui, « 30 ans d'évolutions technos et industrielles des cellules solaires à base de silicium cristallin » par Étienne Drahi.
Résumé
La technologie photovoltaïque à base de silicium cristallin a vu son coût réduire de plus de 99 % depuis 1976 (de plus de 70$/Wp à moins de 0,21$/Wp en 2020 selon l’ITRPV). Étrangement, entre 1989 et 1994, des cellules solaires avec des rendements de conversion de plus de 24 %, dont l'architecture est très proche des cellules solaires PERC qui dominent aujourd'hui le marché du photovoltaïque, étaient déjà fabriquées à l’université de Nouvelle-Galles-du-Sud (UNSW). L’amélioration des performances et des coûts du PV ne sont donc pas strictement liés à l'architecture des cellules solaires, mais surtout aux choix des matériaux les plus adéquats et au déploiement de procédés de fabrication compatibles avec l'industrialisation. Pour cela, un lien très fort entre recherche et industrie est essentiel ainsi qu'un esprit « ouvert » afin de s'inspirer des autres technologies et domaines applicatifs (microélectronique, électronique grande surface, OLEDS…) Ce séminaire retrace certaines des évolutions technologiques majeures des trente dernières années dans le domaine du silicium cristallin industriel et fait un lien avec les enjeux futurs de la filières c-Si.
Biographie
Étienne Drahi est ingénieur INSA de Lyon en sciences et génie des matériaux, et détient une thèse en microélectronique de l'École nationale supérieure des mines de Saint-Étienne. Après une thèse et un postdoctorat sur l'impression jet d'encre de nanoparticules de silicium et de carbone appliquée aux cellules solaires, à la thermoélectricité et à l'électronique, puis une courte expérience dans une start-up développant un équipement ALD pour l'électronique grande surface, il intègre TotalEnergies et l'Institut Photovoltaïque d'Île-de-France pour contribuer aux développements des nouvelles technologie PV. Il prend notamment la direction du programme de recherche sur le silicium cristallin et contribue au programme de recherche sur les cellules tandem. Depuis 2020, il est impliqué dans l'École universitaire de recherche Energy4Climate (E4C) en tant que co-coordinateur de l'activité de recherche sur les énergies décarbonées. Depuis 2021, il étend ses activités aux nouvelles applications du photovoltaïque qui sont essentielles dans le développement soutenable du photovoltaïque au-delà du TW comme l'agrivoltaïque, le PV flottant ou le PV intégré au bâti.
Pour revoir les autres leçons...
Leçon inaugurale par Daniel Lincot
Analyse de la ressource et de ses transformations par Daniel Lincot