[Solaire] photovoltaique sans Silicium

[thorgal]

pas de pub pour M$, merci!

[YahourtNature]

YaourtNature, une légére correction, STMicroelectronics et plus qu'une PME !
C'est une grosse boite multinationale de plus de 10000 employés !

Bon je pensais qu'un n'était pas nécessaire...
Je connais bien, même qu'ils sont en train de fermer une usine ici à rennes
En tout cas ça montre que cette techno est prise au sérieux.

[energy_isere]

http://www.boursorama.com/infos/actuali ... ws=3233227

Saint-Gobain Vitrage et Shell vont développer des panneaux photovoltaïques de nouvelle génération

Communiqué


COURBEVOIE, France, February 2 /PRNewswire/ -- Le Pôle Vitrage de Saint-Gobain (Saint-Gobain Vitrage) et Shell ont signé un protocole de co-développement technologique pour produire des panneaux solaires de nouvelle génération.

Shell a mis au point une nouvelle génération de capteur photovoltaïque obtenu par le dépôt d'une couche mince de C.I.S. (Cuivre-Indium-Selenium) sur du verre. Ce type de panneau n'utilise pas de support en silicium. Il a été testé avec succès et offre des rendements records de production d'électricité, en particulier en conditions de basse luminosité.

Saint-Gobain Vitrage va apporter sa maîtrise industrielle des technologies de couches minces et de transformation des vitrages, développée depuis plusieurs années dans les secteurs de l'automobile et du bâtiment.

Ce partenariat s'inscrit dans la stratégie d'innovation du Groupe Saint-Gobain qui a prévu d'accroître significativement son effort de R&D dans les pôles Matériaux Haute Performance et Vitrage, avec la volonté de renforcer ses avantages compétitifs dans ces métiers technologiques.

Le Pôle Vitrage de Saint-Gobain (Saint-Gobain Vitrage) a réalisé un chiffre d'affaires de près de 4,7 milliards d'euros en 2005 et emploie environ 37 000 personnes. Implanté dans 39 pays, il est aujourd'hui ndegrees 2 mondial et leader européen du verre plat.

Saint-Gobain Vitrage est organisé par marchés : Saint-Gobain Glass, spécialisé dans les produits verriers de base ; le réseau Les Vitrages de Saint-Gobain, qui transforme et distribue des produits verriers pour les marchés du bâtiment et de la décoration ; Saint-Gobain Sekurit, leader dans les vitrages pour l'automobile et les transports et Saint-Gobain Spécialités qui fournit des produits verriers à des marchés comme l'électroménager, l'électronique ou encore les équipements industriels et commerciaux.

[energy_isere]

ou l'on reparle de cellules solaire sans Silicium, au CIS et CIGS :

http://eetuk.com/tech/news/showArticle. ... =180201674

Solar cell developers look beyond silicon

By Chappell Brown

EE Times
20 February 2006

Peterborough, N.H. -- A new slant on compound semiconductors has produced a high-efficiency photovoltaic process that might beat existing technologies in cost of production as well.

HelioVolt Corp. (Austin, Texas) has developed a process based on rapid thermal annealing and anodic bonding that allows high-performance copper-indium-gallium-selinide (CIGS) films to be deposited on just about any substrate. Founder and photovoltaic pioneer Billy Stanbery claims the process can dramatically shorten manufacturing time and reduce the thermal budget by a factor of 10 to 100. The process could allow a new class of materials for building integrated photovoltaics that serve, for example, as a robust coating on external building materials or on interior furnishings like curtains, to turn buildings into self-powered photovoltaic plants.


The breakthrough came out of X-ray diffraction studies of CIGS films under different annealing schedules. Stanbery, who be- gan his photovoltaic research at Boeing in 1978, was trying to understand why those films had such a high efficiency in generating electrons from incident light. What he found--dense, nanostructured domains that act as p-n junctions--is now known as the Stanbery model and has shifted the photovoltaic community away from silicon.


Shell and Honda, both of which have substantial photovoltaic development groups, recently announced that they were focusing their efforts exclusively on copper-indium-selinide (CIS) systems, the parent system for CIGS. Shell currently has an 80 million-watt system based on silicon solar cells, but announced last week that it will be devoting all of its billion-dollar R&D budget to CIS-based thin-film panels.


As a compound semiconductor, these systems have a direct bandgap, unlike silicon, and are therefore inherently more efficient at converting photons to electric current. "In 1983 I began work on CIS thin films," said Stanbery. "At that time it was our group at Boeing and another group at ARCO who were developing the technology."Shell inherited its current photovoltaic effort through a few corporate transfers, and due to the long development period by both the Boeing and ARCO groups, Stanbery is very familiar with Shell's approach. The exact nature of Honda's photovoltaic efforts is less well-known, he said.


In 2001, Stanbery founded HelioVolt to develop his own solar-cell manufacturing process based on CIGS. Last year he received $8 million in venture funding from New Enterprise Associates (Menlo Park, Calif.). "CIS is the most absorbing semiconductor known to man and it allows us to get good results with very thin films," he said. "Thin-film photovoltaics have their roots in IC technology and really resemble large-area display technology."


While CIGS thin films hold the record for efficiency, it is not that advantage alone that is generating the excitement about using them as basic photovoltaic material.


"As I studied CIGS systems, I began to realize that it had big advantages for manufacturing," Stanbery said. "Silicon solar cells are essentially printed-circuit boards. You build the solar cells on silicon wafers and then solder and wire them together in panels. As a thin-film technology, CIGS can use the type of lithography and deposition processes used in integrated circuits."


Stanbery's key discovery was that rapidly annealed CIGS films were actually a mixture of two phases. Past analyses had started with slowly annealed films and the X-ray techniques did not pick up on the second phase, which is not as prominent with slow annealing schedules. Stanbery found that with more careful observations and rapidly annealed films, two phases, an alpha and a beta, were tightly intermixed at the nanoscale. The second phase was not showing up because it did not have long-range order that would be revealed easily with X-ray diffraction. "The structure is actually a lot like the high-critical-temperature superconductors and represents a new class of materials with complex intermixed phases," he said.


The reason a tightly intertwined structure consisting of two phases increases the films' conversion efficiency has to do with the role of domain walls. When photons strike a semiconductor, they generate an electron and hole, which often simply recombine to either generate a quantum of lattice vibration, called a phonon, or another photon. That means the electron is not available to contribute to a current. In the CIGS system, the holes and electrons become separated by the domain walls between the alpha and beta phases and do not recombine easily, making more electrons available.


The rapid annealing of very thin films is the ideal way to create this intermixed phase material, which makes them ideal for high-throughput manufacturing. "There are several levels of advantages that you get out of this," Stanbery said. "On the first level, the films do not use very much material. That is significant because over half the cost of silicon solar cells is in the silicon itself. At the next level, you have a shorter value chain. The silicon cells have to be wired together and many additional packaging costs occur. With CIGS films, we eliminate most of that."

Stable, efficient
Moreover, Stanbery maintains that only CIS-based systems address the two principal disadvantages of all thin-film techniques: long-term stability and efficiency. "The perception among buyers is that thin-film systems do not last long and have low efficiency, and frankly there is a lot of justification for that," he said. CIS, he went on, "is the most efficient of any photovoltaic thin-film technology and it is beginning to overlap with silicon in that area." Moreover, "CIS is the only thin-film technology that has been demonstrated to be intrinsically stable," he said, though "they may corrode due to external factors if not properly packaged.


"All the other thin-film approaches have inherent instabilities, but CIS, like silicon, has no inherent degradation mechanism that has been identified," Stanbery said.

Cela exposé, on peut se demander dans quel délais on trouvera sur le marché de telles cellules pour un cout deux fois moins cher que celle en Silicium. 5 ans ? 10 ans ?

[energy_isere]

quelqu'un en sait il plus sur ceci :

Après 10 ans de recherche, l'équipe du Prof Vivian Alberts (Université de Johannesburg) a réussi une percée dans la conversion directe du rayonnement solaire en énergie électrique. La technologie, brevetée à travers le monde, repose sur un capteur recouvert d'une mince couche d'alliage métallique (5 micromètres) permettant une conversion bien supérieure à celle des panneaux en silicium et à un coût très inférieur. L'allemand IFE Solar Systems a investi 70 millions d'euros dans la découverte sud africaine et pense fabriquer 500.000 panneaux en 2006 pour répondre à la demande internationale.

[energy_isere]

le site internet de la boite allemande cité dans le post précedent est : http://www.ife-net.de/

mais c'et tout en Allemand. Je capte rien !

c'est Schlumpf qui va nous aider ?

[Glycogène]

Grace à google, on trouve :

bio-ethic.com :

Energie photovoltaique moins chère
Les panneaux photovoltaiques conventionnels necessitent du silicium tres pur, donc onereux, ce qui rend l'electricite produite peu competitive. L'alternative la plus prometteuse utilise le diselenure de cuivre-indium-gallium (DSCIG), 350 fois plus efficace que le silicium pour l'absorption de l'energie solaire incidente. Cependant, malgre vingt annees de recherche aucun panneau commercial n'a pu etre realise.
Vivian Alberts et son equipe (Rand Afrikaans University) ont brevete un procede permettant de fabriquer des panneaux en DSCIG a faible cout (66 EUR pour un panneau de 50 W avec une duree de vie de 15 a 20 ans).
Un panneau de 30 m2 permettrait de produire l'electricite necessaire a une famille de 4 personnes et l'energie necessaire a sa fabrication (contenu energetique brut) serait recuperee apres une a deux annees de fonctionnement. Le procede de fabrication necessite deux instruments specialement fabriques selon les specifications de Vivian Alberts : un disperseur concu par Leybold Optics (Dresde) et un four a diffusion (Wilro Technologies, Pays Bas).

Sinon le site de l'université, mais rien trouvé sur le sujet.

[sceptique]

Grace à google, on trouve :

bio-ethic.com :

Energie photovoltaique moins chère
Les panneaux photovoltaiques conventionnels necessitent du silicium tres pur, donc onereux, ce qui rend l'electricite produite peu competitive. L'alternative la plus prometteuse utilise le diselenure de cuivre-indium-gallium (DSCIG), 350 fois plus efficace que le silicium pour l'absorption de l'energie solaire incidente. Cependant, malgre vingt annees de recherche aucun panneau commercial n'a pu etre realise.
Vivian Alberts et son equipe (Rand Afrikaans University) ont brevete un procede permettant de fabriquer des panneaux en DSCIG a faible cout (66 EUR pour un panneau de 50 W avec une duree de vie de 15 a 20 ans).
Un panneau de 30 m2 permettrait de produire l'electricite necessaire a une famille de 4 personnes et l'energie necessaire a sa fabrication (contenu energetique brut) serait recuperee apres une a deux annees de fonctionnement. Le procede de fabrication necessite deux instruments specialement fabriques selon les specifications de Vivian Alberts : un disperseur concu par Leybold Optics (Dresde) et un four a diffusion (Wilro Technologies, Pays Bas).

Sinon le site de l'université, mais rien trouvé sur le sujet.

350 fois plus efficace, sachant que le rendement actuel est de 10%, j'ai comme un doute ... A moins que ce soit l'efficacité financière ... Affaire à suivre de près quand meme.

[energy_isere]

350 fois plus efficace, sachant que le rendement actuel est de 10%, j'ai comme un doute ... A moins que ce soit l'efficacité financière ... Affaire à suivre de près quand meme.

c'est peut 350 fois plus efficace (que le Silicium) pour une épaisseur donnée.

Le DSIGS d'aprés ce que j'ai pu lire ne fait que 5 microns.
Alors que les cellules solaire font 250-350 microns. Une épaisseur de 5 µm de Silicium ne donnerait sans doute pas un rendement de 10%.

[Schlumpf]

sorry pour la réponse tardive. Viens d'aller voir chez ife qui sont très fiers d'annoncer une joint venture avec une spin off de l'uni de Johannesbourg. Ife va investir dans une usine de production de panneaux solaires de technologie CIGSSe qui est nettement plus efficace que la technologie silicum (on y parle de rendement de 16%). La production commencera mi 2007 et produira annuellement 30 MW, portés plus tard à 60 MW.

[energy_isere]

ah, quelques nouvelles sur les cellules sans Silicium au CIGS :

Large-Scale, Cheap Solar Electricity
A well-financed California startup is promising to build a solar-cell factory that could finally make solar power affordable.

This week, Nanosolar, a startup in Palo Alto, CA, announced plans to build a production facility with the capacity to make enough solar cells annually to generate 430 megawatts. This output would represent a substantial portion of the worldwide production of solar energy.

According to Nanosolar's CEO Martin Roscheisen, the company will be able to produce solar cells much less expensively than is done with existing photovoltaics because its new method allows for the mass-production of the devices. In fact, maintains Roscheisen, the company's technology will eventually make solar power cost-competitive with electricity on the power grid.

Nanosolar also announced this week more than $100 million in funding from various sources, including venture firms and government grants. The company was founded in 2001 and first received seed money in 2003 from Google's founders Larry Page and Sergey Brin.

Experts say Nanosolar’s ambitious plans for such a large factory are surprising. "It's an extraordinary number,” says Ken Zweibel, who heads up thin-film research at the National Renewable Energy Laboratory in Golden, CO. Most groups building new solar technologies “add maybe 25 or 50 megawatts," he says. "The biggest numbers are closer to 100. So it's a huge number, and it's a huge number in a new technology, so it's doubly unusual. All the [photovoltaics] in the world is 1,700 megawatts."

Today, the lion's share of solar cells are based on crystalline silicon, which is about three to five times too costly to compete with grid electricity, Zweibel says.

Nanosolar's technology involves a thin film of copper, indium, gallium, and selenium (CIGS) that absorbs sunlight and converts it into electricity. The basic technology has been around for decades, but it has proven difficult to produce it reliably and cheaply. Nanosolar has developed a way to make these cells using a printing technology similar to the kind used to print newspapers, rather than expensive vacuum-based methods.

Although the company expects to start selling solar cells next year, ramping up to full production will take more time. Meanwhile, high demand for solar cells worldwide will keep prices high, Roscheisen says. Eventually, however, he says the company hopes to attract more customers with lower prices, in several years reaching prices that make solar-power electricity competitive with the grid.

Zweibel says the company is likely to face challenges in ramping up production, although their pilot manufacturing facility is a big step. And he adds that Nanosolar is not alone in developing inexpensive manufacturing processes for CIGS solar cells, and at least one other company is working with a printing process.

Meanwhile, Andrew Gabor, senior engineer at Evergreen Solar, a silicon solar-cell developer and manufacturer in Marlboro, MA, says current supply problems related to conventional solar cells are easing as more production capacity is coming on line. This could mean that prices for silicon cells start dropping again, eventually becoming competitive with grid electricity. He suggests that in the future solar electricity supply will likely be met by a mix of technologies.

l' article omet bien de donner un rendement de ces cellules au CIGS !

source de l' article : http://www.technologyreview.com/read_ar ... ch=biztech

le site de Nanosolar : http://www.nanosolar.com/index.html

[Berthier]

Je crois que quequ'un sur ce forum avait émis de gros doutes sur les promesses non tenues d'une entreprise de cette sorte.
Il y aurait eu même des procès pour escroquerie.
Toutes ces promesses sont pour allécher les investisseurs ?

Pour reprendre l'article un peu plus haut sur le solaire thermique.
1 million m2 thermique = 0,1 Mtep/an.
Donc chaque année Klagenfurt trouve un puits de 0,1 Mtep pour (40 ans ou plus)

[energy_isere]

j'avais posté une info le 23 Juin à propos de gros investissement chez Nanosolar, ca ressort, et maintenat on sait qui investit :

La compagnie Nanosolar a annoncé son intention de construire la plus grande usine de production de cellules solaires au monde en Californie près de San Jose. L'objectif est de produire 200 millions de cellules solaires par an soit une puissance cumulée de 430 mégawatts qui pourrait alimenter 300.000 habitations.


Bien que les cellules silicium dominent actuellement la quasi-totalité du marché photovoltaïque, Nanosolar a choisi la technologie Cuivre Indium Sélénium (CIS) pour ses cellules solaires. Cette technologie présente plusieurs avantages par rapport aux cellules classiques en silicium. Premièrement, elle permet de s'affranchir de la pénurie de silicium qui affecte actuellement l'industrie photovoltaïque. Deuxièmement c'est une technologie couche mince qui ne nécessite que quelques micro-m de couches actives contre plusieurs centaines pour une cellule silicium cristallin. Enfin la cellule peut être construite sur un substrat flexible. Ceci ouvre la porte à la fabrication de panneaux de forme adaptée à leur utilisation.

Les progrès réalisé ces dernières années permettent aux cellules CIS d'approcher les rendements atteints par les cellules silicium polycristallin (autour de 12% de rendement). Nanosolar prétend avoir développé un procédé de fabrication qui réduit considérablement les coûts de production des cellules CIS, facteur qui a jusqu'ici freiné le développement commercial de ces cellules.
Derrière l'entreprise on retrouve Larry Page et Sergey Brin, les fondateurs de Google. Sentant que le solaire a maintenant le vent en poupe, ils ont décidé d'investir massivement pour le développement de Nanosolar.
Distancés par le Japon et l'Allemagne dans la course à la production de panneaux solaires et de plus en plus préoccupés par leur situation énergétique, les Etats-Unis semblent en passe de réagir et ce projet en est un exemple tout comme le récent programme d'incitation pour le solaire en Californie. C'est aussi l'opportunité de renforcer sa position dans un marché des énergies renouvelables à la croissance exponentielle dont la valeur est déjà de 40 milliards de dollars et pourrait atteindre 170 milliards en 2015.

source enerzine http://www.enerzine.com/1/782+Google-et ... ires+.html

[Berthier]

Pour faire le point :

Tout ce qui est à l'indium (rare) n'est pas généralisable.
On est (dans la situation présente) à un prix 3 à 5 fois trop élevé.

cf : http://thefraserdomain.typepad.com/ener ... ca_cl.html

mais on peut être optimiste

[Schlumpf]

je ne suis pas sûr que l'indium soit si rare que ca. On en produit 350 T par an actuellement (principalement la Chine... ehehehe) Et il n'est quasiment pas recyclé, parce que les composants électroniques en contiennent trop peu. Maintenant cela pourrait changer. Et puis de toute façon on n'en a qu'un très faible besoin dans les cellules solaires: uniquement pour polariser le silicium. Pour l'instant la technologie étant assez nouvelle, il n'y a pas trop de chiffresà se mettre sous la dent (à moins ue vous n'en ayez ?). Mais de là à parler de disette d'indium...