En collaboration avec JEC
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ÉNERGIE RENOUVELABLE
Roctool et le CEA : des panneaux solaires plus légers
Depuis 2022, l'entreprise et l'institut de recherche, tous deux basés à Bourget-du-Lac en Savoie, travaillent sur la fabrication de panneaux photovoltaïques à partir de matériaux composites.
Florian Espalioux
Correspondant à Grenoble
L’innovation en voie d’industrialisation… Depuis 2022, des équipes de l’Institut national de l’énergie solaire (Ines), rattaché au Laboratoire d’innovation pour les nouvelles technologies énergétiques et les nanomatériaux (Liten) du CEA à Grenoble, fabriquent des panneaux photovoltaïques à partir de nouveaux matériaux composites. Ces derniers devraient permettre de produire des équipements plus simples et plus durables.
Actuellement, les panneaux solaires sont le plus souvent constitués d'un noyau de cellules en silicium, protégé notamment par des plaques de verre. Ce boîtier alourdit considérablement le panneau et limite son utilisation, par exemple sur les toitures fragiles. Les panneaux composites promettent d'alléger l'ensemble et de faciliter le recyclage des cellules photovoltaïques, tout en permettant des formes et des propriétés spécifiques autres que celles des panneaux plats et rectangulaires. Un prototype de capot solaire pour voiture, développé en collaboration avec Stellantis, a été présenté au CES de Las Vegas en 2023.
« Une première étude de faisabilité a été menée sur l’utilisation de la thermocompression par induction pour la mise en forme de modules photovoltaïques et l’intégration de matériaux biosourcés ou de thermoplastiques pour leur encapsulation », explique Eszter Voroshazi, responsable du département des modules et systèmes photovoltaïques au CEA. La seconde phase, conçue à l’aide d’un système de thermocompression par induction, a abouti au dépôt d’un brevet.
Bien que l'institut de recherche souhaite garder confidentiels les détails du processus, la machine a été développée en collaboration avec Roctool, une entreprise spécialisée dans les technologies de chauffage et de refroidissement des moules pour les plastiques et les composites. Le programme Easy Poc de la région Auvergne-Rhône-Alpes, qui vise à encourager les synergies entre les acteurs locaux, a également contribué à cette collaboration.
Intégration dans les véhicules
« Nous ne sommes pas spécialistes du solaire ; nous travaillons davantage pour des secteurs comme l’automobile ou le grand public », explique Matthieu Boulanger, PDG de cette entreprise industrielle d’une cinquantaine d’employés, également basée à Bourget-du-Lac. « Collaborer avec les équipes du CEA était donc une opportunité. Notre technologie permet des cycles thermiques rapides des moules pour transformer des matériaux composites ultra-résistants. »
« La transformation de ces matériaux exige des températures plus élevées que celles atteignables avec les lamineuses traditionnelles », ajoute le chercheur du CEA. L’installation du prototype industriel sur la plateforme technologique Ines a eu lieu en 2024. Il permet d’atteindre des températures supérieures à 250 °C sous une pression de 6 bars. « De plus, le chauffage par induction s’est avéré particulièrement adapté pour allier une production à grande vitesse à une réduction significative de la consommation d’électricité. »
Après avoir qualifié l'équipement et adapté le procédé au cours des deux dernières années, l'institut estime avoir démontré sa capacité à intégrer ces nouveaux matériaux. Il s'agit d'une avancée significative qui devrait permettre de nouvelles applications, notamment dans le domaine de la mobilité, pour l'intégration dans les véhicules.
« La prochaine étape consiste à trouver un partenaire intégrateur pour ces modules photovoltaïques afin de co-développer un futur produit », conclut Eszter Voroshazi.
Un brevet a été déposé pour un équipement de thermocompression par induction.
Photo L. Godart / CEA
