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Rendement élevé

Notre principal objectif est d'améliorer le rendement des cellules et des modules photovoltaïques tout en permettant leur production à échelle industrielle. Actuellement, les performances obtenues sur des équipements de type industriel nous placent dans le peloton de tête mondial, et nous visons à atteindre des rendements de plus de 26 % sur le silicium tout en diminuant les matériaux critiques mis en jeux comme l'argent ou l'indium. Nos technologies favorites dans notre quête au rendement ? Les cellules photovoltaïques silicium dites à contacts passivants tels que l'hétérojonction (lexique 1), les TOPCon (lexique 2), et celles qui nous aideront à dépasser la barrière des 30 % et préparer les générations suivantes : les cellules tandem perovskite/silicium. Sur ces dernières, nous travaillons à l'augmentation des performances, l'optimisation des procédés de fabrication pour assurer leur compatibilité avec les chaines de production actuelle en terme de productivité, tout en leur assurant une durée de vie similaire aux cellules sur le marché (au-delà de 30 ans). 

​Systèmes photovoltaïques

Nos travaux portent également sur l'optimisation des systèmes photovoltaïques. Nous menons notamment des activités de recherche sur l’intégration de systèmes photovoltaïques de tensions plus élevées et en courant continu à l'aide d'architectures physiques et électriques innovantes, dans l’objectif d’atteindre les 3000 volts et au-delà, afin de gagner en rendement énergétique et de limiter la quantité de matériaux conducteurs tel que le cuivre. Nous développons également des composants et menons des études sur des convertisseurs de puissance innovants à base de matériaux à grand gap (SiC, GaN). Enfin et dans le but de prévoir la production, diagnostiquer les dysfonctionnements et optimiser la performance des centrales photovoltaïques, nous développons des outils de modélisation et simulation permettant de diagnostiquer l’état d’une centrale et proposer des solutions pour optimiser son fonctionnement. ​​

Empreinte environnementale réduite

Le recyclage, la récupération et la valorisation des matériaux sont des enjeux importants. Ainsi, l’optimisation des processus de fabrication des modules photovoltaïques dans une démarche d’éco-innovation est au centre de nos préoccupations. En raison du déploiement massif de l’énergie solaire à l’échelle mondiale, il est urgent de rendre les modules plus facilement démontables et recyclables pour réduire leur empreinte environnementale. En ce sens, nous étudions les différents moyens de réutiliser et de réduire les déchets, d’économiser de l’énergie ainsi que de substituer les matières critiques. Notre connaissance de l’analyse de cycle de vie nous permet d’agir sur les leviers les plus prometteurs dès la conception du produit, et d’y intégrer des matériaux à faible impact environnemental. C’est le cas par exemple de l’argent, que nous cherchons à remplacer par le cuivre qui est un matériau disponible en plus grande quantité. ​

​Applications diverses

Pour maximiser l'utilisation du photovoltaïque, nous explorons des moyens innovants d'intégrer le photovoltaïque sur des surfaces déjà artificialisées à l’instar des toitures d’entrepôts, des bâtiments agricoles, des sites industriels et commerciaux, et même des infrastructures de transport. Ces applications peuvent nécessiter des fonctionnalités telles que la flexibilité, la légèreté ou la bifacialité des modules. Par ailleurs, nos capacités à customiser les modules photovoltaïques pour les adapter à ces diverses applications à forte valeur ajoutée ont mené à la création de la start-up Heliup. Cette dernière a récemment levée 10 millions d’euros pour une première étape d’industrialisation de la technologie à hauteur de 100 MW/an en 2025.

Les solutions de mobilité et de transport terrestre, maritime, aérien ou spatial ne sont pas en reste. Nous développons ainsi des modules photovoltaïques pour augmenter l'autonomie des véhicules ou alimenter les constellations de satellites basse orbite.

Chacune de nos avancées dans le domaine du photovoltaïque œuvre à façonner un avenir décarboné et énergétiquement plus efficace. Les rendements plus élevés et la diversification des applications ouvrent la voie à une transition énergétique durable, tout en créant de nouvelles opportunités économiques.