INES - Vue extérieure du bâtiment et des panneaux solaires. © C.Dupont/CEA

L’Institut national de l’Energie solaire (INES), dynamiser le secteur de l’énergie solaire Situé au Bourget-du-Lac, près de Chambéry, l’INES a vocation à regrouper sur le site de Savoie Technolac, à proximité de Chambéry, la majorité des acteurs français de la recherche dans le domaine de l’énergie solaire. Plus de 100 chercheurs issus du CEA, CNRS et de l’Université de Savoie sont déjà présents dans des bâtiments temporaires de 3200 m². A terme, les activités de l’INES seront installées dans un nouvel ensemble immobilier totalisant près de 12 000 m²  pouvant accueillir plus de 250 chercheurs, formateurs et industriels.  De nouveaux laboratoires, d’une surface voisine de 3000 m², sont d’ailleurs en construction ainsi que quatre maisons “concept” qui serviront de laboratoire. L’INES est constitué de trois plates-formes : • une plate-forme "recherche, développement, innovation industrielle" qui constitue le cœur des compétences au niveau international • une plate-forme "démonstration" qui permet de caractériser les matériels et systèmes issus de la plate-forme RDI, • une plate-forme "éducation" chargée de quatre missions : l’information, la formation, l’évaluation et la promotion. Ce projet ambitieux permettra le développement de la filière industrielle du solaire dont la plupart des représentants se situent à moins de 100 km de l’INES.

Le bâtiment représente 46% de la consommation d’énergie finale en France, environ deux tiers pour le résidentiel et un tiers pour le tertiaire. Ce « poste » est responsable de 25% des émissions de CO₂ au niveau national, soit environ 120 millions de tonnes de CO₂. Compte tenu des besoins beaucoup moins massifs de l’habitat individuel et collectif, par rapport à l’industrie notamment, l’énergie solaire peut jouer un rôle capital pour une production locale d’électricité et de chaleur.

Si le solaire thermique est aujourd’hui relativement bien maitrisé en termes technologiques et économiques, la transformation directe du rayonnement solaire en électricité, le solaire photovoltaïque, constitue potentiellement une option riche de progrès pour pallier à la demande croissante de l’habitat à condition d’être économiquement compétitive.

Au CEA, les systèmes photovoltaïques font donc l’objet de recherches importantes depuis plus d’une dizaine d’années. Ces recherches visent prioritairement à mettre au point des technologies permettant d’améliorer la compétitivité économique de ces systèmes. Dans ce cadre, les chercheurs travaillent autour de trois axes :

• Le premier est consacré à l’amélioration du rendement de conversion de l’énergie lumineuse et à l’abaissement du coût de fabrication des photopiles. Il s’agit notamment de développer des nouveaux concepts de technologies photovoltaïques (ex. cellules plastiques). En effet aujourd’hui de fortes ruptures technologiques sont indispensables pour réduire les coûts du Kilowatt photovoltaïque. Un effort particulier est nécessaire afin d’augmenter les performances de nouvelles générations de cellules photovoltaïques pour un coût de production réduit. Les chercheurs du CEA travaillent notamment au développement de nouvelles cellules, minimisant le recours au silicium, qui impacte assez fortement le coût des cellules. Les pistes étudiées sont notamment celles de matériaux organiques plastiques ou polymères. Moins onéreux, dégradables et faciles à manipuler, ils ouvrent de nouvelles voies dans la conception des cellules, en s’inscrivant dans une logique de développement durable.
• Le second axe vise à réduire le coût du stockage de l’énergie et à miniaturiser les batteries(par exemple pour les applications portables). En effet, si à l’avenir, on souhaite utiliser sur un site isolé l’énergie solaire, il est indispensable de disposer d’un système de stockage, permettant de restituer l’énergie dont on a besoin au moment où on le souhaite. Actuellement, les batteries les plus communément utilisées sont encore à améliorer, pour que, dans la durée, le stockage soit meilleur.
• Enfin le troisième et dernier axe a pour objectif d’optimiser la gestion de l’énergie dans l’habitat, pour pouvoir à terme disposer d’habitats autonomes en énergie.

L’ensemble de ces recherches sont conduites au sein de l’Institut national sur l’énergie solaire, créé en 2006 à Chambéry afin de regrouper la majorité des acteurs français de la recherche sur l’énergie solaire.

POUR EN SAVOIR PLUS SUR : l'énergie solaire
« Un nouveau banc d’essais pour évaluer les systèmes thermiques solaires » Communiqué de presse, 3 juillet 2007 Une équipe du CEA, en collaboration avec le CNRS-Université de Savoie et le CSTB, a mis au point  à l’Ines un banc d’essais permettant de tester tous les systèmes thermiques solaires. Une première pour aider les industriels. .
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